基于开环谐振器的微带天线和滤波器的研究

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。自2000年被成功制造后，左手材料迅速成为物理学与电磁学领域的研究前沿与热点。其中开环谐振器(SRR)以及互补开环谐振器(CSRR)是平面结构,易于利用现有微带技术实现，且具有单元电尺寸小的优点，近年来被广泛应用于天线以及微波器件的设计中。随着无线通信的发展，小型化，宽带性，多频性成为现代微波电路及天线发展的必然趋势。该论文主要研究SRR和CSRR的电磁特性及其在微带天线和微波器件中的应用。
　　 该论文主要研究工作包括三个方面：
　　 第一，基于SRR的超宽带天线设计。提出了一种共面波导馈电的小型化平面超宽带天线。采用开环谐振器的变形结构，以三对开环谐振器作为天线基本辐射面，可以有效实现将多个谐振频率重新组合构成超宽带。仿真和测试结果表明天线覆盖了1.1～22GHz的频率范围。在一定的频带内天线具有近似全向的辐射特性。
　　 第二，基于SRR的双频及多频天线设计。印刷偶极子被作为很多手持设备的辐射单元。我们把偶极子天线印刷在介质板的两面，并分别加载SRR，通过改变SRR的单元数和尺寸可以设计出不同频率的多频天线。
　　 第三，基于SRR、CSRR以及DS-CSRR(双开口-互补开环谐振器)的多款滤波器设计。基于DS-CSRR的双频滤波器应用DS-CSRR和SRR的谐振特性，把DS-SRR(双开口-开环谐振器)蚀刻在介质板的底面，SRR印刷在介质板的正面，得到两个互不干涉的通带。滤波器的结构更加紧凑，尺寸进一步缩小。此外还可以分别调节上下通带频率，得到实际需要的双通带。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第一章 绪论

1.1选题的背景和意义

1.2国内外的研究现状

1.3本文的工作以及章节安排

第二章 SRR／CSRR的基本理论分析

2.1左手材料的物理学基础

2.1.1左手材料的概念和提出

2.1.2左手材料的特性

2.1.3左手材料的实验制备

2.2 SRR的结构和特性分析

2.2.1 SRR的结构和激励模式

2.2.2 SRR的特性分析

2.3 CSRR的结构和特性分析

2.3.1 CSRR的结构和激励模式

2.3.2 CSRR的特性分析

2.4小结

第三章 基于SRR的微带天线研究

3.1引言

3.2微带天线的定义

3.2.1微带天线的结构分类

3.2.2微带天线的辐射原理

3.2.3微带天线的馈电技术

3.2.4微带天线的优点和缺点

3.2.5微带天线的应用

3.3基于SRR的超宽带微带天线设计

3.3.1超宽带天线概述

3.3.2基于SRR的平面超宽带天线

3.4基于SRR的多频微带天线设计

3.5基于SRR的天线罩设计

3.6小结

第四章 基于SRR／CSRR的滤波器研究

4.1滤波器的基本理论

4.1.1概述

4.1.2滤波器的技术参数

4.2基于CSRR缺陷地结构滤波器的实现

4.2.1基于CSRR缺陷地结构的低通滤波器

4.2.2基于改进型CSRR缺陷地结构的低通滤波器

4.3基于DS-CSRR双频滤波器的实现

4.4基于SRR共面波导结构带通滤波器的实现

4.5小结

第五章 总结与展望

参考文献

致 谢

在学期间的研究成果及发表的论文