基于人工表面等离子体激元的带通滤波器研究
本文选题:人工表面等离子体激元 + 色散曲线 ; 参考:《江苏师范大学》2017年硕士论文
【摘要】:表面等离子体激元(SPPs)是一种沿着金属与介质交界面传输的电磁波,人工表面等离子体激元(SSPPs)是在金属表面的周期性凹槽或者孔洞约束传播的表面电磁波,它有着与SPPs相类似的色散曲线,近年来已被实验证实可应用于微波和太赫兹波段。由于SSPPs有很多优良的特性,近年来引起了人们的广泛关注。本文对SSPPs结构进行了深入研究,设计出基于SSPPs的超薄宽带带通滤波器。(一)本文介绍了SPPs和SSPPs的发展和近些年的研究现状,其主要研究工作包括:分析了SPPs的色散关系、波长、透射系数等特征。(二)设计分析了基于SSPPs的直波导。通过对单边周期凹槽带线的色散关系分析,并通过CST仿真,发现凹槽深度对SSPPs的截止频率影响很大。接着对SSPPs直波导的每个参数进行仿真优化,经过加工成品进行测量,证实超薄SSPPs直波导的高通过率。(三)研究设计基于SSPPs的宽带带通滤波器,介绍其组成和特征。所提出的滤波器具有低损耗、高传输和宽频带的优异性能。同时对宽带滤波器进行了CST仿真并加工测量,实验和仿真结果均证实其输入损耗在7到10GHz的频带内约为1.5dB。该平面带通滤波器在等离子体电路和系统中扮演一个重要角色。
[Abstract]:The surface plasmon SPPsis a kind of electromagnetic wave propagating along the interface between the metal and the medium. The artificial surface plasmon SPPsis a surface electromagnetic wave confined by periodic grooves or holes on the metal surface.It has a dispersion curve similar to that of SPPs and has been experimentally proved to be applicable to microwave and terahertz in recent years.SSPPs has attracted much attention in recent years because of its many excellent characteristics.In this paper, the structure of SSPPs is deeply studied, and an ultra-thin broadband bandpass filter based on SSPPs is designed.(1) in this paper, the development of SPPs and SSPPs and the research status in recent years are introduced. The main research work includes: the dispersion relation, wavelength and transmission coefficient of SPPs are analyzed.(2) the direct waveguide based on SSPPs is designed and analyzed.By analyzing the dispersion relationship of one-sided periodic grooves, and by CST simulation, it is found that the depth of grooves has a great influence on the cutoff frequency of SSPPs.Then every parameter of the SSPPs straight waveguide is simulated and optimized. The high pass rate of the ultra-thin SSPPs straight waveguide is verified by measuring the finished product.(3) the broadband bandpass filter based on SSPPs is designed, and its composition and characteristics are introduced.The proposed filter has excellent performance of low loss, high transmission and wide band.At the same time, the broadband filter is simulated by CST and measured by machining. The experimental and simulation results show that the input loss is about 1.5 dB in the frequency band from 7 to 10GHz.The planar band-pass filter plays an important role in plasma circuits and systems.
【学位授予单位】:江苏师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN713
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本文编号:1755099
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