多频带太赫兹滤波器的设计研究

发布时间：2019-10-08 05:46

【摘要】：随着无线通信技术的迅速发展,有限的频谱资源已经变得愈加拥挤,太赫兹波段的资源越来越值得的关注。另外,多频探测技术的发展也促使多频带工作的要求提上进程来。对电磁波具有高选择性的频率选择表面(Frequency Selective Surfaces,简称FSS)成为研究的热点。本文将FSS滤波性能作为切入点,以多频带滤波器的应用为需求背景,围绕FSS滤波的工作原理进行了深入的理论研究、计算机模拟,拓展了多频带THz滤波器的应用。本论文主要围绕小型化、多频带的频率选择表面的设计和优化进行了研究,主要的工作如下:(1)为了选择出合适的基础单元结构,对常见的贴片型圆片、圆环、方环结构进行了相同周期的仿真,分别针对极化方向、入射角度、衬底厚度、金属片厚度、衬底介电常数、线长、线宽等不同结构参数进行了仿真,通过仿真结果对比,圆环比圆片的频率响应更加稳定,并更易调控;为获得相同的谐振频率,方环比圆环的尺寸更加紧凑,满足小型化设计趋势。所以,最后选择方环作为研究的基础单元。(2)为了满足多频带设计要求,将贴片型方环作为基础单元,进行了方环的嵌套,从而实现了六频带的带阻滤波特性,并且通过表面电流的仿真,分析滤波原理,得出一个环提供一个阻带的特点,并且嵌套方环对于不同入射角度以及极化方式具有稳定性。(3)为了拓展单环单带的特点,结合频率选择表面本身的结构贴片与缝隙型特点,设计出了方形半环半槽的滤波器,对比单环结构,明显阻带频带个数增加了,提高了频带选择多样性。另外,结构参数的增加,大大提高了中心频点的选择范围与灵活性。用等效电路的方法也证明了出现双阻带的可靠性。角度稳定性良好。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN713

【参考文献】