一种新颖的小型宽阻带电磁带隙结构

3 基于接地Mushroom谐振器的宽阻带EBG结构

为了获得宽阻带，本文采用级联具有不同谐振频率的谐振器单元，设计了一种宽阻带EBG结构，具体结构如图5所示，表1给出了所提出EBG结构的尺寸参数。两层介质同样选择介电常数为2.65、厚度为0.8mm的聚四氟乙烯玻璃布板。

（a）立体视图

（b）俯视图

图5 宽阻带EBG结构

表1 EBG结构的参数值

根据表1给出的参数，对EBG结构作了仿真实验，结果如图6所示。由仿真结果可知，其20阻带从5.23GHz到11GHz，阻带宽度为5.77GHz。整个电路共采用10个接地Mushroom谐振器单元，电路面积为25mm×70mm。

图6 S参数仿真结果

为了减小EBG的结构尺寸，本文提出了一种S型小型化宽阻带EBG结构，如图7（a）。由图上可以看出，它是对直线型EBG结构进行弯折处理得到的。EBG结构参数保持不变，整个电路占用面积仅为27.5mm×47.6mm，S参数仿真结果如图7（b）所示。

（a）S型EBG平面结构

（b）S参数仿真结果

图7 S型宽阻带EBG结构及其S参数仿真结果

将S型EBG结构与文献[7]中的双周期级联EBG结构的作了性能对比，结果如表2所示。由表2可知，本文提出的EBG结构具有阻带宽、尺寸小和谐振单元少等优点。此外，与基片打孔和地面缺陷结构相比，这种结构还具有易于加工、便于封装和结构紧凑等优点，因此适合应用于常规微波器件中。

表2 EBG结构性能比较

4 结论

本文采用级联接地Mushroom谐振器得到了一种宽阻带EBG结构；通过把微带线弯绕成S形，缩减了EBG尺寸。仿真结果表明，其20dB阻带带宽在5GHz以上。与双周期级联EBG相比，S型EBG结构的电路尺寸大大减小。如果采用高介电常数介质板，EBG结构可以更加紧凑。与基片打孔和地面缺陷结构相比，这种结构具有易于加工、便于封装和结构紧凑等优点，因此它在宽带天线和电路中具有很大的应用潜力。