一種新穎的小型寬阻帶電磁帶隙結(jié)構(gòu)

3 基于接地Mushroom諧振器的寬阻帶EBG結(jié)構(gòu)

為了獲得寬阻帶，本文采用級(jí)聯(lián)具有不同諧振頻率的諧振器單元，設(shè)計(jì)了一種寬阻帶EBG結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)如圖5所示，表1給出了所提出EBG結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)。兩層介質(zhì)同樣選擇介電常數(shù)為2.65、厚度為0.8mm的聚四氟乙烯玻璃布板。

（a）立體視圖

（b）俯視圖

圖5 寬阻帶EBG結(jié)構(gòu)

表1 EBG結(jié)構(gòu)的參數(shù)值

根據(jù)表1給出的參數(shù)，對(duì)EBG結(jié)構(gòu)作了仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖6所示。由仿真結(jié)果可知，其20阻帶從5.23GHz到11GHz，阻帶寬度為5.77GHz。整個(gè)電路共采用10個(gè)接地Mushroom諧振器單元，電路面積為25mm×70mm。

圖6 S參數(shù)仿真結(jié)果

為了減小EBG的結(jié)構(gòu)尺寸，本文提出了一種S型小型化寬阻帶EBG結(jié)構(gòu)，如圖7（a）。由圖上可以看出，它是對(duì)直線型EBG結(jié)構(gòu)進(jìn)行彎折處理得到的。EBG結(jié)構(gòu)參數(shù)保持不變，整個(gè)電路占用面積僅為27.5mm×47.6mm，S參數(shù)仿真結(jié)果如圖7（b）所示。

（a）S型EBG平面結(jié)構(gòu)

（b）S參數(shù)仿真結(jié)果

圖7 S型寬阻帶EBG結(jié)構(gòu)及其S參數(shù)仿真結(jié)果

將S型EBG結(jié)構(gòu)與文獻(xiàn)[7]中的雙周期級(jí)聯(lián)EBG結(jié)構(gòu)的作了性能對(duì)比，結(jié)果如表2所示。由表2可知，本文提出的EBG結(jié)構(gòu)具有阻帶寬、尺寸小和諧振單元少等優(yōu)點(diǎn)。此外，與基片打孔和地面缺陷結(jié)構(gòu)相比，這種結(jié)構(gòu)還具有易于加工、便于封裝和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，因此適合應(yīng)用于常規(guī)微波器件中。

表2 EBG結(jié)構(gòu)性能比較

4 結(jié)論

本文采用級(jí)聯(lián)接地Mushroom諧振器得到了一種寬阻帶EBG結(jié)構(gòu)；通過(guò)把微帶線彎繞成S形，縮減了EBG尺寸。仿真結(jié)果表明，其20dB阻帶帶寬在5GHz以上。與雙周期級(jí)聯(lián)EBG相比，S型EBG結(jié)構(gòu)的電路尺寸大大減小。如果采用高介電常數(shù)介質(zhì)板，EBG結(jié)構(gòu)可以更加緊湊。與基片打孔和地面缺陷結(jié)構(gòu)相比，這種結(jié)構(gòu)具有易于加工、便于封裝和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，因此它在寬帶天線和電路中具有很大的應(yīng)用潛力。