基于CRLH傳輸線理論的微波諧振器研究及仿真.pdf

1、最近幾年里，一種稱為“特異性材料”(Metamaterial)的人工復合型材料在固體物理、材料科學、光學和應用電磁學等領域內(nèi)開始獲得越來越多的關注，由于其具有一些特殊的電磁特性(如負的介電常數(shù)、負的磁導率、負的折射率等)，從而使其在實際應用中具有重要的價值。2004年，T.Itoh等人根據(jù)傳輸線理論構造特異性材料的思想，介紹了這種特異性材料的特性，利用非振蕩的微波元件(交指型電容和螺旋型電感)制成人工的混合左右手結構傳輸線(CRLH-T

2、L)，并將其應用于各種微波器件的設計中，對電子集成、微波通訊等領域的發(fā)展具有重要的意義。 本文首先回顧了傳輸線理論與微波網(wǎng)絡技術，并且總結了人工CRLH-TL的特性及其物理實現(xiàn)。接下來著重介紹了應用CRLH-TL設計微波諧振器的情況，通過對零階諧振器(ZOR)諧振特性和損耗機理的分析，可以發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的微帶線諧振器相比，零階諧振器更能滿足微波集成電路設計中對器件的微型化、高性能的要求。在RF濾波器和振蕩器等含有諧振器電路的微波器件

3、設計中具有較好的應用前景。 本文主要采用：FDTD數(shù)值計算方法，通過設置完全匹配層(PML)吸收邊界條件和劃分非均勻自適應網(wǎng)格等技術，以提高FDTD數(shù)值計算的精確度，仿真結果同參考文獻中的矩量法(MoM)進行比較，證實了FDTD算法在計算該類結構模型時的有效性。隨后，分別通過改變周期單元個數(shù)、短樁電感線寬、交指電容對數(shù)以及接地導孔位置、形狀、大小等對諧振器結構進行調(diào)整，可以發(fā)現(xiàn)結構調(diào)整對于零階諧振器諧振頻率的影響。通過進一步理論