太赫兹腔体滤波器研究

发布时间：2017-08-12 13:06

  本文关键词：太赫兹腔体滤波器研究

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【摘要】：太赫兹(THz)波是频率范围分布在100GHz到10THz的超高频电磁波,太赫兹波的频谱位于毫米波和红外线频谱之间,具有独特的性质。进入二十一世纪以来,对于太赫兹波的实用性研究越来越受到关注,在各个太赫兹应用系统中,频率选择是对太赫兹波进行处理的步骤中必不可少的一项,所以设计制造高效可靠的太赫兹滤波器就显得非常有价值。本文介绍了太赫兹频段滤波器技术的发展动态,以及太赫兹滤波器设计原型的理论推导,计算。在此基础上,总结了太赫兹滤波器的加工方法,确定了滤波器的实现形式。在太赫兹大气传输三个关键窗口频段上,建立了腔体滤波器三维电磁仿真模型,并针对滤波器结构开展研究,并完成了性能优化,开展了三个频段滤波器的实验研究。研制的滤波器工作在太赫兹大气传播窗口和氧分子吸收窗口频率,可以分别应用在通信系统和气象探测等领域。滤波器采用矩形谐振腔和圆柱形谐振腔结构,实验表明在220GHz和440GHz频段内,矩形谐振腔滤波器插入损耗性能均优于2dB,回波损耗优于12dB;在340GHz频段内,滤波器采用新型圆柱形谐振腔结构,插入损耗最大值为5dB。根据实验结果,对影响滤波效能的参数进行容差分析、对装配方式的影响进行了仿真研究、针对实验中出现的问题做了第二版仿真,并与实验结果进行对比。最后对利用3D打印技术制造太赫兹滤波器进行了探讨。本文的研究成果对研制太赫兹腔体滤波器具有积极的意义和工程价值。对新型滤波器的研究奠定了一定的基础和积累了宝贵的经验。
【关键词】：太赫兹 腔体滤波器 带通滤波器
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 课题研究背景9
• 1.2 课题研究意义9-11
• 1.3 国内外发展动态11-19
• 1.3.1 国外研究动态11-15
• 1.3.2 国内研究现状15-19
• 1.4 本文工作19-20
• 第二章 滤波器理论20-30
• 2.1 滤波器基础电路分析20-21
• 2.2 滤波器低通原型21-23
• 2.3 电抗耦合半波长滤波器理论23-29
• 2.3.1 阶梯阻抗滤波器低通原型23-24
• 2.3.2 电抗耦合半波长滤波器24-25
• 2.3.3 设计公式25-27
• 2.3.4 电抗耦合结构的实现27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 滤波器仿真30-50
• 3.1 220GHZ滤波器仿真30-35
• 3.2 440GHZ滤波器仿真35-38
• 3.3 340GHZ滤波器仿真38-40
• 3.4 滤波器结构容差分析40-47
• 3.4.1 谐振腔长度误差对性能的影响40-41
• 3.4.2 谐振腔连接部分尺寸对性能的影响41-42
• 3.4.3 滤波器腔体装配误差对性能的影响42-47
• 3.5 3D打印技术滤波器47-49
• 3.6 本章小结49-50
• 第四章 腔体滤波器实验研究50-61
• 4.1 滤波器腔体50-52
• 4.2 测试方案52-53
• 4.3 测试结果53-57
• 4.3.1 220GHz带通滤波器测试结果53-54
• 4.3.2 440GHz带通滤波器测试结果54-56
• 4.3.3 340GHz带通滤波器测试结果56-57
• 4.4 测试结果分析与总结57-60
• 4.4.1 220GHz滤波器57-58
• 4.4.2 440GHz滤波器58
• 4.4.3 340GHz滤波器58-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 结束语61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士学位期间取得的成果66-67

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5 ;网络、滤波、滤波器[J];电子科技文摘;2002年11期

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本文编号：661723