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太赫兹滤波器的仿真设计

作　者: 薛玉华
导　师: 金飚兵
学　校: 南京大学
专　业: 无线电物理
关键词: 太赫兹 Metamaterials 仿真 SRRs 超导 CST 滤波器
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

太赫兹波(Terahertz,简称THz,1THz=1012Hz)是指在微波和红外光谱之间,频率范围为0.1-10THz的电磁波,在电磁波谱上是从电子学过渡到光学的特殊区域,也是由宏观经典理论过渡到微观量子理论的交叉区域,具有很高的科学研究和应用价值。由于长时间的研究空白,THz一直以来是电磁波研究中的盲区,被称作太赫兹空白。但是,由于电磁资源的有限性并伴随着通信事业的发展,目前的低频电磁资源已经分割完毕,才使得人们将研究方向转向更高频率；而个人电子产品等朝着轻便化、微小化的发展趋势,进一步推动了THz器件的研究和发展,这些也正是本文研究的重要现实基础。文章从引用THz SRRs (Split-ring resonators,开环谐振器,本文简称谐振器)的概念以及在CST模拟环境下的仿真设计为出发点。接着由单结构的谐振器提出了多结构谐振器的设想并佐以理论计算,并在CST软件下进行设计结构的模拟验证。继而进一步对由多结构谐振器构造THz滤波器的设想进行理论研究和参数讨论,接着进行了结构计算、设计,并完成了滤波器结构的CST仿真和微加工样品的制备。将制备好的样品在TDS (Terahertz time-domain spectroscopy,太赫兹时域光谱系统)系统下进行了测量。最后对实际测量结果和仿真结果进行了比较和分析,给出造成实验结果误差的工艺原因和系统原因,对以后的研究工作提供了参考和改进的方向。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-5
目录  5-7
第一章绪论  7-10
  1.1 课题的研究背景  7-8
  1.2 本文的主要内容  8-10
第二章人工特异材料  10-15
  2.1 人工特异材料的定义  10
  2.2 特异材料的性质  10
  2.3 特异材料的一个重要特型:左手材料LHM  10-12
  2.4 LHM的实现  12-14
  2.5 本章小结  14-15
第三章 THz滤波器的仿真设计  15-36
  3.1 研究背景  15-16
  3.2 软件的选择  16-17
  3.3 单一结构的谐振器  17-22
  3.4 多结构的谐振器  22-27
  3.5 THz滤波器  27-34
  3.6 结果与讨论  34-35
  3.7 本章小结  35-36
第四章超导样品的制备  36-46
  4.1 研究背景  36
  4.2 常规金属样品的制备  36-42
  4.3 超导样品的制备  42-45
  4.4 结果与讨论  45
  4.5 本章小结  45-46
第五章总结  46-47
参考文献  47-50
硕士期间的研究成果  50-51
致谢  51-52

太赫兹滤波器的仿真设计

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