微波光子晶体仿真设计

光子晶体分类
光子晶体按照空间分布的周期性可以分为： 一维光子晶体：就是我们通常所说的光学多层膜。 二维PBG微带结构：在微带基板上打孔，形成周 期性排列 。 三维PBG微带结构：在树脂塑料板上，依次交错 挖半球形坑，每两层板相对放置成正球形空洞， 将多层板叠放。球形的空气微粒（孔洞），构成 面心立方PBG。
微带天线上光子晶体结构的设计
在上一实验中，我们详细介绍了用MWO软 件仿真设计矩形微带贴片天线的方法。本 实验，我们以用于3G系统、工作于1.9GHz 的矩形微带贴片天线为例，讨论用MWO软 件在微带天线上设计光子晶体结构的方法。
参数
在设计中，我们取微带天线基板的相对介 电常数=2.32，利用上一实验中给出的公式， 我们得到微带天线的长度L=7.12cm,宽度 W=5.06cm，基板的长度为21.91cm,宽度 为20.27cm；介质板厚度h=0.15cm。简便 起见，仿真时用一个via port来代替馈线， via port的长度为0.55cm，宽度为0.50cm。
对电磁仿真进行设计
未使用PBG结构
根据前面的计算，依照设计方案，我们在 EM Simulator中做出电磁仿真原理图。
本次仿真主要是讨论微带天线的反射系数 S11参数，因此需要添加仿真图形
仿真
天线的工作频带较窄；二次谐波和三次谐波较大
接地板上使用PBG结构
T
a
使用T＝1.91cm,a=1.37cm的PBG结构时的接地板
仿真
PBG结构能够有效地拓宽天线的工作频带，并抑制三次谐波, 但二次谐波的反射系数S11的值基本不变 。
PBG结构变化对微带天线的性能影响
随着a增大, 基波的S11值 增大； 半峰宽度增加； 三次谐波的S11增大。
随着T的增大， 基波的S11的Leabharlann Baidu 增大； 半峰宽度增加； 二次谐波的S11 变化不大； 三次谐波S11值 减小
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微波光子晶体仿真设计
Microwave and Photon Technology Dec 2008
概述
光子晶体这种新型介质材料，是一种介质 在另一种介质中周期排列所组成的周期结 构，能够产生光子带隙(PBG)。 PBG 将阻止特定频段的光波传输，而应用 于微波领域，能够使得特定频率段内的电 磁波完全不能在其中传播。
实验内容
1. 掌握光子晶体的基本原理。。 2. 在工作于2.4GHz的矩形微带贴片天线上， 设计光子晶体结构，以改善天线性能。 3. 用MWO软件对设计的工作于2.4GHz的 矩形微带贴片天线及其上的光子晶体结构 进行仿真。 4. 变化光子晶体结构参数，研究其对天线 性能的影响。
实验报告要求
1. 记录MWO软件的天线仿真性能图，并导 出仿真数据，利用Origin软件重新绘制天线 的仿真性能图。 2. 对比使用光子晶体结构前后天线的性能 变化，说明产生这一变化的原因。 3. 讨论光子晶体结构参数变化对天线性能 的影响，分析参数变化导致天线性能变化 的原因。
http://boya.xmu.edu.cn/dv/dvs.htm