新型太赫茲波導(dǎo)濾波器的研究.pdf

1、太赫茲波輻射是一種電磁輻射,它的輻射區(qū)域在紅外光與毫米波之間。與微波通信相比,太赫茲通信具有更大的傳輸容量,太赫茲波的波束窄可以使定位更加精確,同時(shí)由于它的波長短使得太赫茲系統(tǒng)的器件更小更輕,使之更適合現(xiàn)代設(shè)備更小更精密的要求。濾波器是電子系統(tǒng)中不可或缺的器件之一,用于濾除混雜在有用電磁頻譜中的干擾信號,提高系統(tǒng)性能。在太赫茲頻段,物理尺寸太小成為限制太赫茲濾波器發(fā)展的重要原因,因此加工的難易度也就成為設(shè)計(jì)太赫茲濾波器的重要考慮因素。在

2、眾多種類的太赫茲濾波器中,由于波導(dǎo)濾波器是金屬封閉的結(jié)構(gòu),與其他形式太赫茲濾波器相比而言,可避免電磁輻射,功率容量大,且其結(jié)構(gòu)的重復(fù)性和簡單性,使其還具有性能和造價(jià)上的優(yōu)勢。因此,本文以太赫茲波導(dǎo)濾波器為研究對象,探討了太赫茲濾波器的設(shè)計(jì)方法及其新結(jié)構(gòu)。
　　本文首先介紹了太赫茲濾波器的發(fā)展現(xiàn)狀和前景,然后簡述了濾波器基礎(chǔ)理論及波導(dǎo)相關(guān)等效電路分析方法,為設(shè)計(jì)波導(dǎo)濾波器提供理論基礎(chǔ)。其次,給出一種中心頻率為220GHz,相對帶寬為

3、5.5％電感膜片耦合波導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)例。介紹了如何由最初的低通原型轉(zhuǎn)換為實(shí)際帶通濾波器,如何以波導(dǎo)膜片來等效替換集總元件,實(shí)現(xiàn)濾波作用的設(shè)計(jì)過程。并用三維電磁仿真軟件仿真優(yōu)化得到滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的帶通濾波器。另外還設(shè)計(jì)了一種工作在148GHz相對帶寬為13％的E面膜片耦合波導(dǎo)濾波器,其相比較電感膜片結(jié)構(gòu)的濾波器而言具有更大的帶寬。最后,著重分析了平板開槽波導(dǎo)和矩形E面開槽波導(dǎo)作為帶阻濾波器的傳輸特性,分析了不同形狀的槽對傳輸特性的影響,以