基于左手傳輸線濾波器研究.pdf

1、左手材料由于其獨(dú)特的電磁特性，近些年已經(jīng)成為電磁領(lǐng)域熱門的研究課題之一。然而，目前對于左手傳輸線的研究還處于探索階段，還有很多理論與實(shí)踐的工作需要補(bǔ)充。本文在對CMOS傳輸線波導(dǎo)特性進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制作了基于雙重行為(Dual-Behavior)諧振器的帶通濾波器與右手梳狀濾波器，基于左手傳輸線的雙通帶濾波器、梳狀濾波器與雙模濾波器。
　　首先，通過對CMOS工藝中的傳統(tǒng)微帶傳輸線與人工合成的互補(bǔ)傳導(dǎo)傳輸線的波導(dǎo)特性的

2、萃取，論證了運(yùn)用CMOS工藝制作太赫茲濾波器的可行性，并設(shè)計(jì)制作了基于雙重行為諧振器的帶通濾波器與右手梳狀濾波器。
　　其次，本文提出了一種新型的雙通帶諧振器，以及基于該諧振器的雙通帶濾波器。該雙通帶諧振器由開路的左手傳輸線與開路右手傳輸線并聯(lián)構(gòu)成，在此諧振器中，開路右手傳輸線在其四分之波長頻率處引入一個(gè)傳輸零點(diǎn);左手傳輸線在其電角度小于π/4時(shí)，與右手傳輸線形成并聯(lián)諧振，引入傳輸極點(diǎn);在其電角度為π/4與π/2時(shí)分別等效為串聯(lián)諧

3、振和并聯(lián)諧振，引入傳輸零點(diǎn)與傳輸極點(diǎn);左手傳輸線自身的高通波導(dǎo)特性，可以濾除不需要的低頻信號。此外，左手傳輸線具有較大的慢波系數(shù)，這極大地縮小了諧振器的尺寸。
　　再次，本文提出了基于左手傳輸線的梳狀濾波器架構(gòu)。與傳統(tǒng)的基于右手傳輸線的梳狀濾波器相比，左手梳狀濾波器的諧振器中的左手傳輸線一側(cè)加載接地電容，而另一側(cè)開路。通過對加載負(fù)載電容的左手諧振器的諧振特性、左手諧振器之間的耦合特性、以及左手梳狀濾波器的輸入/輸出耦合結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)分

4、析，詳細(xì)闡述了左手梳狀濾波器的設(shè)計(jì)方法。同時(shí)，由于左手傳輸線的獨(dú)特波導(dǎo)特性，左手梳狀濾波器的寄生通帶位于其主通帶的低頻側(cè)。
　　最后，本文提出了基于左手傳輸線的雙模濾波器架構(gòu)。該左手雙模濾波器工作于負(fù)階諧振模式。左手環(huán)形諧振器的諧振頻率可以由左手傳輸線的波導(dǎo)特性、左手傳輸線單元結(jié)構(gòu)的周期、以及諧振器中所包含的單元結(jié)構(gòu)的數(shù)目計(jì)算得到。左手環(huán)形諧振器的雙模特性可以通過調(diào)節(jié)微擾電容大小、微擾電感長度與插入右手傳輸線來激發(fā)。本文還對左手環(huán)