三角形与矩形贴片左手材料单元的设计

针对左手材料存在的谐振频率4.5GHz、带宽宽、低损耗的问题,本文设计了一种由三角形贴片与矩形贴片组合构成的新型单元结构左手材料。该结构将电谐振器和磁谐振器都集成在介质基板的一侧,在二维空间中实现了等效负导磁率和等效负介电常数,并通过高频结构模拟器(high frequency structure simulator,HFSS)完成设计,同时采用Matlab软件与NRW算法进行计算。研究结果表明,该结构在3.2~4.2GHz范围内具有双重负面特性,在谐振频率为4.5GHz左右时,谐振频率低,可以达到2GHz绝对带宽。该研究具有一定的实际应用价值。     

电磁超材料增强无线电能传输效率研究

将电磁超材料应用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的研究,通过电磁超材料理论和仿真研究比较了负折射介质、磁单负介质和非正定磁介质对电磁波的聚焦效应。设计一种各向异性的电磁超材料,并将该材料应用于磁耦合谐振无线电能传输系统的仿真和实验中,研究该电磁超材料对磁耦合无线电能传输系统传输效率的增强。     

一种双面型宽频带的左手材料设计研究

针对目前左手材料普遍存在的谐振频率低、带宽窄和高损耗的问题,本文基于谐振型左手材料理论,设计了一种双面型宽频带左手材料结构。该结构将螺旋对称形金属片与十字形金属片分别放置在介质基板的两侧,形成一个左手材料单元,在2个左手材料单元顺序排列条件下,实现最佳谐振性,为了验证所设计的材料结构是否具有左手特性,采用高频仿真软件进行电磁仿真,同时采用Matlab软件与传输反射法(nicolson-ross-weir,NRW)进行计算。研究结果表明,该材料在3.37～5.87GHz范围内,具有谐振特性,满足低损耗要求;在2.5～4.8GHz范围内,介电常数和磁导率同时为负,实现了材料的左手特性。该研究具有一定的实际应用价值。     

微带交叉耦合发卡式滤波器的设计

分析了发卡式谐振器的四种耦合结构的基本原理及其电磁耦合特性,详细介绍了利用发卡式谐振器之间距离与耦合系数的关系曲线来设计微带型发卡式滤波器的方法,并给出了发卡式滤波器的设计实例及full-wave EM仿真结果。     

基于半波长槽线的宽带带通滤波器设计

提出了一种基于半波长槽线的宽带带通滤波器的设计方案。首先给出该种滤波器的物理结构和对应的等效传输线模型;其次依据电路模型进行理论分析,从预先确定的电路响应特性推导出带通滤波器的电参数;最后通过建立电磁仿真和电路板制作验证方案的可行性。采用以上方法设计了一个中心频率为3GHz、频带宽为100%的宽带带通滤波器。传输线模型、电磁仿真与实物测量结果表明:该方案准确快速,可显著缩短滤波器的设计周期,并实现滤波器的宽带宽和低插入损耗特性。     

应用于LTE的滤波器-天线一体化模块综合设计

通过对阶梯阻抗谐振器（Stepped Impedance Resonator,SIR）带通滤波器和印刷天线的一体化模块的综合设计和方法进行分析,采用曲线拟合的方法提取印刷天线的RLC等效电路模型,分析印刷天线替代滤波器最末节谐振器时耦合节的奇偶模计算公式,利用综合设计公式得到滤波天线的结构尺寸。设计了一款用于LTE（Long Term Evolution）D频段（2.5 GHz~2.69GHz）的滤波天线。仿真结果表明,在相同的电路尺寸和阶数情况下,新型的滤波天线模块要比天线和滤波器直接相接模块有更好的通带特性和边缘选择性。     

基于左手材料的复合单极子天线研究

为了改善单极子天线的辐射特性,通过对左手材料开路电流环谐振器(Split Ring Resonator,SRR)的结构及其电磁特性研究,提出一种新的复合天线设计思路,即将单个SRR或多个SRR与单极子天线复合。利用电磁理论和HFSS软件仿真得到工作频率为3.52GHz的这种复合天线的各项参数。仿真结果表明复合天线中SRR的个数对谐振天线的频率影响很小,其增益也基本不变。与单独的单极子天线相比,复合天线尺寸更小,类似电小天线,因此可被应用在电性能类似单极子天线,而天线尺寸又要求较小的领域。     

一种新型人工异向介质结构的设计和仿真

根据异向介质可以由具有等效负磁导率的开路环形谐振器阵列和具有等效负介电常数的细金属导线阵列构成的基本原理，提出了一种新型的、相互对等嵌入的开路环形谐振器的结构.与传统的开路环谐振器相比，新结构中内环和外环相互对称，具有更好的电流分布形态和电磁特性.采用这种新型开路环形谐振器阵列和细金属导线阵列组合，得到了一种新型的人工异向介质，并同时给出了完整的设计和仿真过程.通过对上述介质的功率传输特性和“负”Snell折射特性的仿真，表明该结构在特定的频段内表现出了明显的“异向”性质.     

含负折射率介质的光子隧道显微镜的分析

利用多层结构的传输矩阵，分析了光子隧道显微镜中LHM层增强光子隧道效应的可能性。为左手性物质（LHMs）的应用提供了一种新思路．     

非线性左手材料中的差频耦合

基于非线性电磁理论,推导了无耗非线性左手材料中差频耦合波方程,由此方程分析了相位匹配条件下信号波与差频波的反向能量转换过程及其空间分布．发现有限厚度的非线性左手介质板能够得到比右手材料更大的信号波和差频波能量输出．因此可利用非线性左手材料制备更加小型化的微波放大器,并通过参量调节来控制材料的左、右手特性,从而实现信号波输出方向可调的小型微波放大器件．     

Wideband Polarization Reconfigurable Dielectric Resonator Antenna

A wideband polarization reconfigurable dielectric resonator antenna excited by quasilumped quadrature coupler (QLQC) is proposed.By adjusting the value of varactor diode on the QLQC feed network,both the wideband LP and CP dielectric resonator antennas (DRA) modes can be achieved.By selecting a different feed port,left-and right-handed CP conversion can be realized.It is found that the 10 dB impedance bandwidth of the LP and CP modes are 10.1％ and 44.9％,respectively.For the CP mode,a very wide 3 dB axial ratio bandwidth of 37.7％ can be obtained which is much larger than that of the microstrip patch counterpart (3.8％).It is worth mentioning that the wideband CP DRA has a stable broadside radiation pattern across the whole operating band where the boresight gain is larger than 3 dBi.     

基于亚波长空间分辨平面太赫兹谐振器的二维频率分辨成像

利用基于扫描遂道显微成像技术的无孔（散射）近场太赫兹时域显微镜,对由非对称开口谐振环（SRR）构成的频率选择表面（FSS）的单元进行了研究。利用高速非同步光学采样法,在宽频率范围（0.3…1THz）内获得了l/60-l/200的高频独立分辨率的图像显示。该图像给出了谐振环的弧状结构,另外,还显示了谐振环的弧末端周围的信号增强。结果显示,从两个不同弧发出的相对近场信号强度的特性与SRRs本征共振频率是相关联的。     

新型多模谐振器的陷波超宽带小型化滤波器

该文提出了一种新型多模谐振器的小型化陷波超宽带滤波器。该新型多模谐振器在超宽带通带范围内有6个谐振模式,通过并联平行耦合馈线耦合到输入和输出端口,其中3个谐振模式是由高阻抗短截线加载扇形低阻抗截面产生,而剩余的谐振模式是通过在高阻抗线上加载开路枝节和在扇形低阻抗截面刻蚀圆形槽形成。同时,为了避免无线局域网(WLAN)频段和国际电信联盟(ITU)频段对超宽带系统的干扰,在扇形面加载开路短截线,引入中心频率为5.48 GHz和8.3 GHz的陷波。最后,设计制作了一种超宽带陷波滤波器,实测与仿真结果基本吻合。     

一种新型宽带环形滤波器设计

本文设计了一种基于带有两个半波长短路调谐枝节的双模环形谐振器的新型宽带滤波器。该滤波器能够在通带两侧各产生一个传输零点,使得滤波器的插入损耗在通带外的衰减非常迅速,从而提高了滤波器的频率选择特性。利用＂奇、偶模理论＂对双模环形谐振器进行了分析,并给出了传输零点的计算公式。结合传输零点公式和仿真软件设计出了一个中心频率为4.25GHz、3dB相对带宽为45%的宽带环形滤波器。仿真结果表明,该滤波器具有低插入损耗和良好的频率选择性等优点。     

用于WCDMA新型发夹型带通滤波器的仿真

针对广泛应用于宽带码分多址（WCDMA）中带通滤波器体积大且性能低的问题,提出一种新型交叉宽面耦合-发夹型多层微带线带通滤波器。分析了发夹型谐振器不同耦合结构组成的滤波器,并用Momentum矩量法仿真其3D模型。仿真结果表明,新型滤波器拥有较好的通带和阻带特性,通带内插入损耗低于0.33 dB,回波损耗低于-21.710 dB,其中心频率及附近达到-50.973 dB,阻带衰减低于-80 dB;采用多层微带线结构,体积减小约1/3;引入交叉耦合,在低频阻带内产生2个传输零点,矩形系数减小,频率选择性优越;电路加工精度较易满足。     

感觉加权滤波器的设计及其在AMR-WB中的应用

由于宽带语音编码低频到高频的谱动态范围加宽,频谱倾斜现象更加显著,为了解决宽带语音编码频谱倾斜问题,进一步提高宽带语音合成语音质量,该文提出了一种新的感觉加权滤波器,并将其应用到了自适应多速率宽带语音编码AMR-WB算法中,仿真实验结果表明,新设计的感觉加权滤波器不仅有效解决了宽带语音频谱倾斜问题,且使AMR-WB 9种语音编码模式的平均w-PESQ值得到了提高。     

短开路耦合谐振器加载的宽带带通滤波电路

提出了一种基于短开路耦合器加载的宽带带通滤波电路. 该滤波电路通过在输入和输出端口之间,并连加载短路耦合微带谐振器和开路耦合微带谐振器实现5个传输极点和3个传输零点的带通选择特性. 对所提出的短开路耦合谐振器进行了奇偶模理论分析,揭示了其传输零极点形成的物理机理. 最后,对所提出的滤波电路进行了加工测试. 测试结果表明,所提出的宽带滤波电路能够在2.0～4.2 GHz频率范围内实现 3 dB 带通传输,工作相对带宽为73%,仿真和实测结果吻合较好.     

认知超宽带与IEEE802．11a WLAN的共存研究

认知技术在无线通信系统频谱利用和解决系统干扰中的作用越来越受到关注．文中就认知超宽带对IEEE802．11a WLAN的干扰进行了研究,并基于APSWF脉冲的UWB与IEEE802．11a WLAN干扰研究的场景进行了仿真．从仿真结果可以看到,在满足FCC的要求下,认知UWB与IEEE802．11a AWLAN系统之间的干扰得到了很好抑制．     

Novel dual-band bandpass filter with wide upper stopband performance

In traditional design of the dual-band bandpass filter (BPF), two or more resonators need to be utilized, which leads to a relatively large circuit size. For miniaturization, a novel stub-loaded square loop quad-mode resonator is proposed in this paper. Due to the symmetry of the structure, the even-odd-mode method is applied twice to analyze its resonance characteristics. All the four mode equivalent circuits are quarter-wavelength resonators, so the resonator has a compact size and the first harmonic is three times the fundamental one. The resonant frequency of each mode can be tuned freely by changing the corresponding physical dimensions, and the passband frequencies and bandwidths of the designed dual-band filter using the proposed resonator are independently controllable. To improve the selectivity and achieve a wide upper stopband, quarter wavelength hook-shape feedlines are designed to provide appropriate external coupling. Two new transmission zeros are generated by the feedlines. Finally, a microstrip dual-band bandpass filter (BPF) centering at 15 and 24GHz with a 3dB fractional bandwidth (FBW) of 107％ and 96％ is designed and fabricated. The measured and simulated results which are in good agreement are presented.