SRR结构在微波滤波器上的应用
本文选题:左手材料 + SRR ; 参考:《电子科技大学》2015年硕士论文
【摘要】:自从SRR(Split Ring Resonator)谐振环结构作为一种左手材料的组成单元被提出之后,关于其的研究成果不断涌现。除了构造人工超材料的应用之外,这种结构在各类微波器件中的应用更是不断发展。其中,SRR在滤波器上的应用尤为多见。滤波器是现代微波通信系统中一个非常重要且普遍的微波器件,几乎所有的微波系统内都含有一个或多个滤波器。可以说滤波器性能的好坏直接决定了微波系统能否良好工作。因此,如何将SRR这种结构简单且易于调节的谐振单元应用于微波滤波器吸引了众多目光。本文将研究如何利用SRR结构设计各类滤波器,主要内容包含以下三个方面:第一,结合传统的微带传输线,设计出一个在接地面上蚀刻CSRR的带阻滤波器,并研究通过多单元级联以增加带宽的方法,获得了良好的效果。另外,提出了一种将一对相互耦合的SRR进行变形的方法,根据这一方法构造了三种变形结构,再利用这三种变形结构设计了多个滤波器,并对这些滤波器各自的特点进行了分析和对比。第二,简要介绍了SIW结构和HMSIW结构。将一对CSRR加载于SIW上设计出一个SIW滤波器,对其性能进行了详细的分析,同时研究如何将其改造成HMSIW滤波器,并对比改造前后的滤波器性能差异。此外,针对SIW的结构特点,将两个BC-CSRR加载于SIW上设计出一个性能良好的滤波器,并对这一滤波器进行了相关分析;随后给出了一个在此滤波器基础上设计双通带滤波器的方法,并进行了验证;最后再将此滤波器改造成HMSIW滤波器,并与改造前的SIW滤波器进行了对比分析。第三,简要介绍了ACS结构,对其传输特性进行了分析。鉴于这种结构广阔的应用前景和现阶段缺乏利用该结构设计滤波器的研究的现状,本文设计了一个由一对SRR组成的ACS馈电滤波器,并对馈电方式和结构特性等方面进行了详细的分析。这一滤波器拓展了ACS结构的应用范围,进一步证明了其在多种微波器件上的应用前景。
[Abstract]:Since the structure of SRR(Split Ring Resonator resonant ring was proposed as a component of left-handed material, many researches have been done on it.In addition to the application of artificial metamaterials, the applications of this structure in all kinds of microwave devices have been continuously developed.The application of SRR in filter is especially common.Filter is a very important and universal microwave device in modern microwave communication system. Almost all microwave systems contain one or more filters.It can be said that the performance of the filter directly determines whether the microwave system can work well.Therefore, how to apply SRR, which is a simple and easy to adjust resonant element, to microwave filters has attracted a lot of attention.This paper will study how to design various kinds of filters using SRR structure. The main contents include the following three aspects: first, combining with the traditional microstrip transmission line, we design a bandstop filter etched CSRR on the ground.The method of increasing bandwidth by multi-cell cascade is studied and good results are obtained.In addition, a method of deforming a pair of coupled SRR is proposed. According to this method, three kinds of deformed structures are constructed, and several filters are designed using these three deformed structures.The characteristics of these filters are analyzed and compared.Secondly, the SIW structure and HMSIW structure are introduced briefly.A pair of CSRR filters were designed on SIW, and their performance was analyzed in detail. At the same time, how to transform them into HMSIW filters was studied, and the difference of the performance of the filters before and after the modification was compared.In addition, according to the structural characteristics of SIW, a filter with good performance is designed by loading two BC-CSRR on SIW, and the correlation analysis of this filter is carried out, and a method of designing double-pass band filter based on this filter is given.Finally, the filter is transformed into HMSIW filter and compared with the SIW filter before modification.Thirdly, the ACS structure is briefly introduced and its transmission characteristics are analyzed.In view of the wide application prospect of this kind of structure and the lack of research on the design of filter with this structure at present, a ACS feed filter composed of a pair of SRR is designed in this paper.The feeding mode and structure characteristics are analyzed in detail.This filter extends the application range of ACS structure and further proves its application prospect in various microwave devices.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN713
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本文编号:1739187
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