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左手特性结构及其在滤波器中的应用

作　者: 林丹艳
导　师: 周希朗
学　校: 上海交通大学
专　业: Electronics and Communication Engineering
关键词: 左手材料逆开环谐振器复合左右手传输线零阶谐振器小型化
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

左手材料是一种介电常数与磁导率同时为负的人工合成材料。该材料自2000年在实验上实现之后,引起了人们广泛的研究兴趣,其特殊的电磁性质使该材料具有重要的应用价值。目前实现左手材料已有多种方法,其中平面复合左右手传输线结构在平面微波电路及元器件设计中表现出了非常大的潜力。现如今,无线通信技术飞速发展,使得合理分配和利用有限的频谱资源显得尤为重要。研制小型化,低成本,低功耗的微波电路已成为一项迫切的任务。因此,在微带线中引入左手特性,以达到小型化,高选择性以及抑制高次谐波等优点的方法,正引起业界的注意,并逐渐发展起来。本论文主要研究了左手特性结构及其在滤波器中的应用。主要分析了基于逆开环谐振器(CSRR)的微带线型谐振式复合左右手传输线结构,提出了一种新型带通滤波器。本论文的内容安排如下:第一章和第二章,主要介绍了左手结构的发展和前景,以及它的基本理论,奇特性质。第三章介绍了滤波器设计的基本原理以及基本技术参数。第四章提出了一种基于主要研究基于SRR的共面波导谐振型左手传输结构,对其设计和仿真,并进行加工,测试,最后得出结果与实验结果相符合。第五章介绍了复合左右手结构和CSRR的基本原理,提出了一种新型带通滤波器,通过利用左右手复合传输线的独有特性,采用了底板蚀刻长方形逆开环谐振器结构的方法,来提高传输性能,在达到同样效果的前提下,减小尺寸。该滤波器加工容易,成本低廉,符合平面结构微波电路和器件的应用需求。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-14
  1.1 引言  10-11
  1.2 国内外研究现状及应用前景  11-12
  1.3 电磁带隙数值分析软件介绍  12-13
  1.4 本文的研究内容和工作  13-14
第二章左手材料的基本理论  14-26
  2.1 左手材料的定义  14-17
  2.2 左手材料的奇特性质  17-22
    2.2.1 反Doppler 效应  17-18
    2.2.2 逆切伦科夫辐射  18
    2.2.3 负折射现象  18-20
    2.2.4 反 Goos - H?nchen 位移  20
    2.2.5 完美棱镜  20-22
  2.3 左手材料的实现  22-25
    2.3.1 理论上左手材料的实现  22-24
    2.3.2 人工合成微波段左手材料的实现  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章微波滤波器理论分析  26-43
  3.1 微波滤波器的设计原理  26-39
    3.1.1 低通原型滤波器  26-31
    3.1.2 频率变换  31-33
    3.1.3 倒置变换  33-37
    3.1.4 谐振器  37-39
  3.2 微波滤波器的基本技术参数.  39-42
    3.2.1 中心频率、截止频率，归一化频率.  39
    3.2.2 插入损耗  39-40
    3.2.3 品质因数  40-41
    3.2.4 其余重要技术参数  41-42
  3.3 本章小结  42-43
第四章基于 SRR 的共面波导谐振式平衡复合左右手结构  43-48
  4.1 基于共面波导的左手特性材料  43-44
  4.2 基于SRR 的共面波导双层谐振式平衡复合左右手传输结构.  44-47
  4.3 本章小结  47-48
第五章基于 CSRR 的谐振式平衡复合左右手结构带通滤波器设计  48-67
  5.1 复合左右手传输线基本理论  48-58
    5.1.1 复合左右手传输线  48-52
    5.1.2 零阶谐振器特性  52-58
  5.2 逆开环谐振器(CSRR)的概念  58-61
    5.2.1 CSRR 的负介电常数效应  58-59
    5.2.2 基于 CSRR 的左手传输通带  59-61
  5.3 基于 CSRR 的谐振式平衡复合左右手结构带通滤波器设计  61-66
  5.4 本章小结  66-67
第六章全文总结  67-68
参考文献  68-73
致谢  73-74
攻读硕士期间录用学术论文  74-77
上海交通大学学位论文答辩决议书  77

左手特性结构及其在滤波器中的应用

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