1、本文的工作主要圍繞微波、毫米波集成電路中的小型化器件以及利用電磁帶隙結(jié)構(gòu)提高微帶天線的性能展開,根據(jù)電磁帶隙的特點(diǎn),提出了幾種實(shí)用的新型小型化帶阻、帶通濾波器,研究了電磁帶隙結(jié)構(gòu)對微帶陣列天線以及微帶饋電的漸進(jìn)式縫隙天線性能的影響.本文的主要工作包括以下的內(nèi)容:根據(jù)周期加載理論,第二章研究了加載導(dǎo)納變化時,阻帶特性的變化,在此基礎(chǔ)上,提出了兩種新的小型化帶阻濾波器.與傳統(tǒng)的1/4波長濾波器相比,單邊加載濾波器面積減小到1/3,而且有較寬

2、的阻帶寬度.雙邊加載濾波器具有更寬的阻帶,可以滿足一些特殊用途.采用新的光子帶隙結(jié)構(gòu)得到的濾波器具有通帶內(nèi)紋波系數(shù)小,通帶到阻帶的變化很陡等特點(diǎn).單邊加載的濾波器,四個周期時的阻帶抑制大于60dB,通帶到阻帶以及阻帶到通帶的變化率達(dá)到40dBGHz和10dB/GHz.而雙邊加載濾波器只要三個周期,就可以起到很好的濾波器效果.同時,由于采用微帶EBG結(jié)構(gòu),因而工藝簡單,便于與其他電路集成,尤其適用于需要小型化的場合.在寬阻帶帶阻濾波器的基

3、礎(chǔ)上,第三章提出了一種小型化的基于對稱微帶EBG單元的帶通濾波器.傳統(tǒng)的由半波長諧振器綜合得到的帶通濾波器,在二次諧波上存在寄生通帶,雖然可以用低通或帶阻濾波器抑制寄生通帶效應(yīng),但會增大器件的尺寸,增加插入損耗;針對目前帶通濾波器結(jié)構(gòu)上存在的不足,利用周期結(jié)構(gòu)的慢波特性,以及微帶線理論,本文中提出的帶通濾波器具有非常寬的上阻帶,可以使二次甚至三次諧波直接落在帶通濾波器的阻帶中,從而可以直接濾除.同時,本章還提出了一種小型化的雙模帶通濾波

4、器,濾波器的總長度接近導(dǎo)波波長.與傳統(tǒng)的端耦合、平行耦合濾波器相比,諧振式帶通濾波器設(shè)計(jì)方法簡單,帶內(nèi)損耗小,阻帶范圍寬,上邊帶帶外抑制高.在諧振式帶通濾波器的基礎(chǔ)上,本章還提出了兩種小型化雙(多)工器,與文獻(xiàn)中的雙工器相比,新的雙工器插入損耗小,端口之間的隔離度高,大于-20dB.陣列天線的副瓣與組成陣列的每個單元的方向圖、以及在陣列中的位置和相對激勵幅度有關(guān),輻射元之間的互耦會影響輻射元的電流分布,導(dǎo)致副瓣電平增大.在第四章,主要研

5、究了在接地板上刻蝕的圓形EBG結(jié)構(gòu)對陣列天線性能的影響,結(jié)果表明,接地板上刻蝕的圓形EBG結(jié)構(gòu)可以有效抑制陣列天線的高次諧波和表面波,減小單元之間的互耦,從而減小了陣列天線的副瓣天平,增加天線增益.另外,這一章還研究了高阻抗表面對單貼片天線和雙貼片陣列天線的影響,得到了一些與文獻(xiàn)[12]不同的結(jié)果,與相同尺寸的普通天線相比,增益分別提高了5.5dB和4.5dB.對于單貼片天線,高阻抗表面還可以改善駐波比.同時,由于激勵起一些其他模式,使