李晓明,郭文刚

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北 石家庄 050081)

0 引 言

近年来,共面波导得到了日益广泛的关注[1-3]。光子带隙(PBG)[4-5]则因禁带特性为学者所重视并引入微波电路。传统CPW设计参数只有导带宽度地间隙,而PBG可加工在介质中,为设计带来更高灵活性。作者在文献[6]中提到一种部分介质共面波导(PS CPW)传输线,并对其各项特性进行讨论。PBG-CPW可看作由多段CPW和PS CPW首尾相连而成,在一定条件下可等效为均匀传输线。

1 CPW和PBG结构

CPW是1969年由Wen[1]提出的一种微波平面传输线,以易于串并联、低损耗、低色散、集成度高等优点得到广泛研究,已应用于各种微波集成电路。1987年Yablonovitch和John分别独立提出光子晶体概念[4-5]。光子晶体是指一种介质在另一种介质中周期排列组成的晶体结构,能产生PBG。在PBG材料中,带隙内的电磁波被完全禁止传播,此特性具有极大理论价值和应用前景。近年来,PBG被引入微波领域,迅速成为研究热点[7-8],应用于各种微波平面传输线,如微带[9-10]、CPW[9-11]等。PBG往往加工于微带或CPW的金属地平面[9-10],直接在介质上设计PBG结构的研究则很少[11]。

2 新型的PBG-CPW结构

新型PBG-CPW,如图1所示,其中(a)为俯视图,(b)和(c)则是不同位置截面图,分别对应CPW和PS CPW[4]两种传输线。在传统CPW两槽介质中周期打尺寸为p1×p2的矩形孔,即可形成PBG-CPW。

PBG-CPW可用于设计的尺寸包括CPW的尺寸wc、ws,PBG单元的尺寸p1、p2和重复周期S.wg为地的实际宽度,一般取较大值,通常不作为设计参数。PBG-CPW比CPW多三个设计参数,比PS CPW多两个设计参数,其设计灵活性的提高不言而喻。

3 PBG-CPW的特性分析

如前所述,PBG-CPW为非均匀传输线,包含PBG结构,可预见具有禁带特性,因此无法用传统均匀传输线的分析方式进行研究。……