一種新穎的小型寬阻帶電磁帶隙結構

3 基于接地Mushroom諧振器的寬阻帶EBG結構

為了獲得寬阻帶，本文采用級聯具有不同諧振頻率的諧振器單元，設計了一種寬阻帶EBG結構，具體結構如圖5所示，表1給出了所提出EBG結構的尺寸參數。兩層介質同樣選擇介電常數為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結構

表1 EBG結構的參數值

根據表1給出的參數，對EBG結構作了仿真實驗，結果如圖6所示。由仿真結果可知，其20阻帶從5.23GHz到11GHz，阻帶寬度為5.77GHz。整個電路共采用10個接地Mushroom諧振器單元，電路面積為25mm×70mm。

圖6 S參數仿真結果

為了減小EBG的結構尺寸，本文提出了一種S型小型化寬阻帶EBG結構，如圖7（a）。由圖上可以看出，它是對直線型EBG結構進行彎折處理得到的。EBG結構參數保持不變，整個電路占用面積僅為27.5mm×47.6mm，S參數仿真結果如圖7（b）所示。

（a）S型EBG平面結構

（b）S參數仿真結果

圖7 S型寬阻帶EBG結構及其S參數仿真結果

將S型EBG結構與文獻[7]中的雙周期級聯EBG結構的作了性能對比，結果如表2所示。由表2可知，本文提出的EBG結構具有阻帶寬、尺寸小和諧振單元少等優點。此外，與基片打孔和地面缺陷結構相比，這種結構還具有易于加工、便于封裝和結構緊湊等優點，因此適合應用于常規微波器件中。

表2 EBG結構性能比較

4 結論

本文采用級聯接地Mushroom諧振器得到了一種寬阻帶EBG結構；通過把微帶線彎繞成S形，縮減了EBG尺寸。仿真結果表明，其20dB阻帶帶寬在5GHz以上。與雙周期級聯EBG相比，S型EBG結構的電路尺寸大大減小。如果采用高介電常數介質板，EBG結構可以更加緊湊。與基片打孔和地面缺陷結構相比，這種結構具有易于加工、便于封裝和結構緊湊等優點，因此它在寬帶天線和電路中具有很大的應用潛力。