新型復(fù)合左右手傳輸線及其構(gòu)成的超寬帶濾波器和天線.pdf

1、左手材料是一種等效介電常數(shù)與等效磁導(dǎo)率同時為負(fù)的新型人工合成材料，其中復(fù)合左右手傳輸線(Composite right/left-handed transmission line，CRLH TL)就是左手材料的一種。這些復(fù)合左右手傳輸線在微波器件上的應(yīng)用已經(jīng)成為廣大學(xué)者的研究課題和熱點。相比于經(jīng)典的復(fù)合左右手傳輸線，簡化復(fù)合左右手傳輸線(Simplified composite right/left-handed transmissio

2、n line，SCRLH TL)由于缺少串聯(lián)電容CL，具有結(jié)構(gòu)相對緊湊，設(shè)計步驟簡單等優(yōu)點。近年來，超寬帶濾波器和超寬帶天線作為超寬帶系統(tǒng)中必不可少的器件，已經(jīng)成為廣大學(xué)者的研究課題。
　　本文簡要介紹了該課題的研究背景及意義，在經(jīng)過大量的理論研究分析和仿真后，本文從簡化復(fù)合左右手傳輸線入手，提出一種新型的開口簡化復(fù)合左右手傳輸線，并研究其在微波無源器件上的應(yīng)用，例如超寬帶濾波器、超寬帶天線的應(yīng)用。本文的主要工作和成果如下:

3、>　　(1)提出了一種新型的雙開口簡化復(fù)合左右手傳輸線(splited simplifiedcomposite right/left-handed transmission line，S-SCRLHs TL)。該傳輸線首先在“H”型SCRLH TL基礎(chǔ)上提出一個單開口簡化復(fù)合左右手傳輸線(S-SCRLH)，仿真結(jié)果顯示，該傳輸線在以6.1GHz和7.9GHz為中心頻率的兩個頻段周圍內(nèi)形成了明顯的阻帶。接著，本文在新提出來的S-SCRLH

4、內(nèi)，耦合一個尺寸較小，結(jié)構(gòu)相似的S-SCRLH，得到一款雙開口簡化復(fù)合左右手傳輸線。經(jīng)過仿真分析可知，該傳輸線可以形成了四個明顯的阻帶。
　　(2)根據(jù)前一章提出的復(fù)合左右手傳輸線，分別設(shè)計了一種基于該傳輸線的四帶阻超寬帶陷波濾波器和超寬帶陷波天線。超寬帶陷波濾波器仿真結(jié)果顯示，該濾波器在3.1GHz～10.7GHz的工作頻段內(nèi)，濾除掉了以4.2GHz、5.2GHz、6.3GHz、7.8 GHz為中心頻率的阻帶信號，3dB相對帶寬

5、相應(yīng)為4.5％、3.4％、2.9％、1.8％，最終尺寸達(dá)到了14mm×24mm。超寬帶陷波天線仿真結(jié)果顯示，該天線在3.0GHz～10.8GHz的工作頻段內(nèi)，濾除掉了以3.7GHz、4.7GHz、5.8GHz、7.4GHz為中心頻率的阻帶信號，最終尺寸為25mm×20mm。
　　本文所提出的復(fù)合左右手傳輸線以及濾波器與天線均采用HFSS軟件建模仿真。與近幾年國內(nèi)外的同類報道相比較，本文提出的復(fù)合左右手傳輸線在結(jié)構(gòu)和加工上優(yōu)勢較為突