基于人工表面等离子体激元带通滤波器的设计

设计了基于人工表面等离子体激元(spoof surface plasmon polaritons,spoof SPPs)的带通滤波器,在介质基板上覆上一层超薄金属铜,并将金属表面刻为周期波纹状金属条,同时结合马赫曾德尔干涉仪(Mach–Zehnder interferometer,MZI),将金属条设计为MZI结构,并对MZI的干涉臂设计了两个取向相反的金属条结构,构成滤波器耦合部分,分析了耦合间距以及耦合单元个数对带通滤波器带宽的影响并进行了仿真。结果表明,该滤波器具有–3 d B从4.8 GHz到8.3 GHz的带宽。基于人工等离子体激元的带通滤波器的设计为今后人工表面等离子体在微波行业的应用提供了思路。     

一种基于人工表面等离子体激元的小型化低剖面天线

针对高度集成化移动设备对贴片天线小型化与低剖面的需求,提出了一款基于人工表面等离子体激元（SSPPs）的小型化高效率低剖面端射天线,通过在传统孔型单元中引入叉指分支,可有效减小SSPPs传输线的宽度,从而实现天线小型化。该设计结合SSPPs传输线非对称结构和导向枝节结构,实现了天线的端射,并兼具单层低剖属性。实测结果表明,该天线的工作带宽为8.68～9.25 GHz,且在整个工作带宽范围内天线的平均增益和辐射效率分别达到10.05 dB和91.5%。     

基于CMOS的新型人工表面等离激元滤波器设计

本文基于0.18μm CMOS工艺提出了一种新型微波人工表面等离激元(Spoof Surface Plasmon Polariton,SSPP)耦合式滤波器结构并进行加工和测量,同时设计了一种太赫兹SSPP四边形滤波器并进行了全波仿真.新型微波SSPP耦合式滤波器通带为11～12.3 GHz(S₁₁<-10 d B,S₂₁>-3.5 d B),结构紧凑,电尺寸仅为0.018 4λ_g×0.008 4λ_g,远小于其他基于集成电路工艺设计的无源滤波器.通过优化与调整,可以将新型微波SSPP耦合式滤波器的性能进一步优化到要求范围内.太赫兹SSPP四边形滤波器通带为210.8～241.3 GHz(S₁₁<-10 d B,S₂₁>-4.7 d B),带内插入损耗仅为2.7 d B,带外抑制良好.两种SSPP滤波器均采用非接触式电磁耦合的新型能量传递方式,结构设计新颖,并且微波段SSPP耦合式滤波器小型化优势明显,电尺寸仅为0.019λ_...     

基于人工表面等离激元的半模间隙波导带通滤波器北大核心CSCD

本文设计出一种带宽可控的带通滤波器,将人工表面等离激元（spoof surface plasmon polaritons, SSPPs）引入半模槽间隙波导（half-mode groove gap waveguide, HMGGW）结构。在所提出的模型中,人工表面等离激元的低通特性和半模槽间隙波导的阻带特性相结合,可以实现带通特性。通带的上截止频率可由SSPP单元的长度来调节,通带的下截止频率可由半模槽间隙波导的高度进行调节。本文所设计的模型,通带范围为19.4～26.7GHz,相对带宽为31.7%,该模型结构简单,制造方便。     

柔性人工表面等离激元传输线的小型化设计

为了实现高集成度通信系统中高频信号的可靠传输,提出了一种小型化叉指H形人工表面等离激元传输线结构. 采用共面双导体形式,并在金属矩形凹槽处添加叉指结构,实现色散特性调控和尺寸缩减. 同时给出单元结构的等效电路模型,验证了小型化结构的设计原理,分析了力学形变时传输线的性能. 仿真与测试结果表明,与常规的人工表面等离激元相比,叉指H形人工表面等离激元传输线可在保持相同带宽（3～15.25 GHz）的同时,线宽减少79.5%,尺寸仅为2.28λ_g×0.098λ_g（λ_g为中心频率对应的波长）. 在平坦和变形时加工实物的带宽保持在3～12.90 GHz,与仿真结果较吻合. 设计的结构具有高频、小型化和柔性超薄等特点,在超小型高速通信系统中具有潜在的应用前景.     

基于结构诱导人工表面等离激元的宽带低耦合电路北大核心CSCD

实现超宽带传输和超高集成度设计是微波和太赫兹电路发展的终极目标。针对以上目标,本文提出了结构诱导人工表面等离激元的概念。基于此设计并验证了具有超高局附性和超小传输常数的结构诱导人工表面等离激元电路结构,打破了传统人工表面等离激元电路对传输常数和衰减常数的限制。理论分析和数值验证表明,相较于经典人工表面等离激元,具备优异的场局附性和传输特性的结构诱导人工表面等离激元具有明显的弱色散和低耦合特性,在电路设计中可以有效减少宽带信号传输的色散失真,同时提高布线密度。     

突破衍射极限的表面等离子体激元

表面等离子体激元是外部电磁场诱导金属表面自由电子的集体共振,产生沿金属-介质界面传输的表面波,具有亚波长局域、近场增强和新颖的色散特性,在纳米光子学中发挥着重要的角色。利用表面等离子体激元构成的光学器件能够突破衍射极限,实现微电子与光子在同一个芯片上的集成。系统介绍了表面等离子体激元的基本原理,及其在光波导、探测器、调...     

基于人工表面等离子体激元的毫米波高扫描率四波束漏波天线

为灵活控制波束以增强多目标探测和跟踪功能,研制了基于人工表面等离子体激元（SSPP）的毫米波四波束高扫描率漏波天线（LWA）。根据正弦电抗调制叠加理论,对基片集成波导（SIW）槽缝形成的SSPP结构进行多周期性叠加调控,实现四波束扫描LWA。为改善天线的法向辐射性能,在SIW下表面周期性开槽,消除LWA的阻带效应。对设计的LWA进行加工和测试,结果表明在29 GHz～30.2 GHz的频带内,该天线的四个波束能从-52°连续扫描到+22°,扫描率达到18°/%BW,节约了频谱资源,并提高了多目标探测效率。     

基于表面等离子体激元的硅基激光器

研究了一种超薄硅单层与掺铒硅单层/金属薄膜/硅衬底(Si:SiEr/Metal/Si,SEMS)型硅基激光器结构.利用表面等离子体激元局域增强效应提升了硅基增益介质材料在1.54μm波长点的光学增益特性.通过优化金属材料厚度、铒离子极化方向和铒离子位置等参量,减小表面等离子体激元所带来的光学损耗.结果表明,当金属材料厚度小于20 nm时,硅基激光器的净增益系数范围为1～36 cm-1.     

基于SSPPs的低剖面宽带八木天线阵列设计

提出了一种基于新型人工表面等离子体激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons, SSPPs)馈电带有引向器的低剖面宽带八木天线阵列。天线阵列包括两部分:基于人工表面等离子体激元波导的四路宽带功分器和八木天线阵列。人工表面等离子体激元具有高的场局限性,将信号束缚在人工表面等离子体激元的凹槽结构中保证了信号的高效传输,减少了传输损耗。八木天线通过进一步加载引向器结构能够实现端射辐射特性。测试结果表明:天线阵列的回波损耗在4.5 ~6.05 GHz 频率范围内小于-10 dB。天线阵列实际增益在4.5 ~ 6.05 GHz 范围内最高可达11.1 dBi。     

人工表面等离激元及其在微波频段的应用

在微波频段采用超薄锯齿状金属条带可实现人工表面等离激元,将电磁场能量束缚在亚波长区域内传播。该文分析了人工表面等离激元特有的高束缚、低损耗、可调控等优点,研究了人工表面等离激元波导作为一种新型的高性能传输线在微波电路中的应用价值和发展现状,探讨了这一技术的发展方向和前景。     

基于表面等离子激元的自由空间广角接收机研究

Wide field-of-view （FOV） free-space receivers are promising for optical wireless communications, which can reduce the requirements on aiming and tracking. However, the FOV is limited by some tradeoffs of the receiver＇s components employing conventional optical devices. In this paper, we proposed a wide FOV optical receiver based on the extraordinary optical transmission mechanism of surface plasmons on a dielectricmetal interface. The proposed receiver has a flat response over a relative wide range of incidence angles. Moreover, the received optical energy density has been enhanced greatly compared to the incidence. Related mechanisms as well as the optimization method are investigated. Potential applications are also discussed.     

一种基于T型缺陷微带结构低通滤波器

提出了一种T型微带缺陷结构(DMS),并分析了其传输特性,设计并制作了一款基于T型DMS低通滤波器,仿真和实测结果表明,所设计的新型低通滤波器3 dB截止频率为2.9 GHz,通带插入损耗小于0.15 dB,回波损耗最大旁瓣优于15 dB。该滤波器设计方法简单,电磁泄漏小,体积小,并且易于与其他电路集成。     

基于LTCC技术的手机天线开关滤波器

采用LTCC工艺进行手机天线开关滤波器的设计,用于手机天线开关发射端GSM850/900MHz、GSM1800/1 900MHz。整个LTCC滤波器体积为2.5mm×3.2mm×0.75mm,其中包含两个低通滤波器,用于二次谐波和三次谐波的抑制。GSM850/900通带插损小于0.75dB,带内二次谐波抑制度大于23dBc,三次谐波抑制度大于40dBc;GSM1 800/1 900通带插损小于0.7dB,带内二次谐波抑制度大于26dBc,三次谐波抑制度大于28dBc。     

基于Matlab Guide的低通滤波器设计

为简化模拟低通滤波器设计繁琐的技术过程,实现图形用户界面,方便工程应用。文中采用Matlab Guide图形用户界面设计工具对低通滤波器设计软件进行编程实现,介绍了低通滤波器的设计过程和Matlab Guide工具的设计流程,构建了低通滤波器设计软件界面,并通过设计应用举例说明了低通滤波器设计软件的使用过程,便于推广至任意模拟滤波器设计。     

基于陷波器的数字失真度仪设计

各种失真度测试仪已经在电子、电力、通信等领域得到广泛的应用,但普遍存在仪器价格较高、操作繁琐、测量精度不高的缺点.文中在研究基于数字陷波滤波技术进行失真度测量的基础上,通过虚拟仪器的方式实现了数字失真度仪的设计,有效地克服了传统数字失真度测量方法中频谱泄漏对失真度测量的影响,降低了成本,具有较高的测量精度.     

基于Pspice的八阶巴特沃斯低通滤波器设计与优化

介绍了低通滤波器的原理，采用有源滤波器的快速实用设计方法设计了八阶巴特沃斯低通滤波器，并用Pspice进行了电路仿真分析和优化设计，仿真结果与实际测试基本吻合，对滤波器的设计具有实际指导意义。     

二维水晶光学低通滤波器的研制

为了有效抑制高于影像传感器的采样频率而出现的莫尔条纹,研制了一种二维水晶光学低通滤波器(OLPF).其主要由2片双折射晶体平板和1片波片构成三明治结构,并在前、后表面分别镀上红外截止膜和增透膜.对所研制的二维水晶OLPF进行了实验测试,接触角小于20°,在可见光部分的透过率大于90%,红外部分则低于2%,空间频率测试表明对莫尔条纹有良好的抑制效果.结果表明,所研制的水晶二维OLPF具有很高的自洁净性,与后端的影像传感器匹配良好,对空间高频有较强的抑制作用,且能很好地截止红外干扰.     

一种椭圆函数微带低通滤波器的设计与实现

为克服传统微带低通滤波器结构尺寸大和过渡带衰减慢的缺点,基于椭圆函数低通滤波器原型,设计了一款结构紧凑、插损小、过渡带陡峭的高低阻抗线微带低通滤波器。给出了该滤波器结构尺寸的计算公式,并通过仿真软件ADS和HFSS对其进行了仿真优化,采用微波材料板制作出滤波器实物并进行了测试验证,实测结果与仿真结果具有较好的一致性,且验证了该设计方案的可行性。