新型缝隙波导的研究与分析

第２４卷，第２期　２０１７年４月　中国传媒大学学报自然科学版　Ｖｏｌ　２４，Ｎｏ　２　Ａｐｒ，２０１７　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＣＨＩＮＡ（ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）　新型缝隙波导的研究与分析　朱明，肖怀宝，张志波，逯贵祯　（中国传媒大学信息工程学院，北京１０００２４）　摘要：本文在用色散图法分析了目前主要存在的两种能够传输准ＴＥＭ渡的缝隙波导的特性基础上，设计了一种能　够传输准ＴＥＭ波的新型平行板缝隙波导，通过对色散图的仿真研究其缝隙高度对波导传输特性的影响以及通带　范围内波的模式特性，该缝隙波导具有相对较大缝隙尺寸，使其能够方便地应用于测量具有周期结构的人工电磁　材料电磁参数。　关键词：色散图；缝隙波导；准ＴＥＭ波；人工电磁材料　中图分类号：ＴＮ８１４文献标识码：Ａ文章编号：１６７３—４７９３（２０１７）０２—００６０—０７　Ｔｈｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｎｅｗ　Ｇａｐ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ＺＨＵ　Ｍｉｎｇ，ＸＩＡＯ　Ｈｕａｉ－ｂａｏ，ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｉ—ｂｏ，ＬＵ　Ｇｕｉ—ｚｈｅｎ　（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｃｈｏｏｌ，Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００２４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｑｕａｓｉ—ＴＥＭ　ｗａｖｅｓ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ａ　ｎｅｗ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｐｌａｔｅ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｑｕａｓｉ—ＴＥＭ　ｗａｖｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　ｄｉａｇｒａｍ　ｔｏ　ａｎａｌｙｓｅ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇａｐ　ｈｅｉｇｈｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｓ　ｏｆ　ｗａｖｅｓ　ｉｎ　ｂａｎｄｗｉｄｔｈ．Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｎｅｗ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｐｌａｔｅ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｈａｓ　ａ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｌａｒｇｅｒ　ｇａｐ　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ　ｔｏ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ａｒｔｉｉｃｉａｌｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　ｄｉａｇｒａｍ；ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ；ｑｕａｓｉ—ＴＥＭ；ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｋｉｌｄａｌ等外国学者完成，国内在此方面的文献资料　１　引言　近几年来人们对于高频环境下的通信设备传输　还相对较少。下面我们来介绍一下对于这种新型缝　隙波导的主要研究成果有哪些。２００９年Ｐ．Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ　等人第一次提出了金属脊型缝隙波导的概念¨　，主　要阐明了这种新型波导能够传播准ＴＥＭ波，在这一　年他们又对软硬表面构成的人工磁导体（ａｒｔｉｉｆｃｉａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＡＭＣ）平面给出了分析说明，同　能力的要求越来越高，很多新型的传输结构被陆续　的设计并被应用于微波及通信系统领域中，缝隙波　导就是其中的一种。这种新型结构拥有能够传播准　ＴＥＭ波的能力，且具很宽的工作频带，故在微波高　频段尤其是毫米波频段以上的通信系统中拥有巨大　的应用前景。　关于新型缝隙波导的研究目前主要是由Ｐ．Ｓ．　收稿日期：２０１６—０９—１４　时提出了脊型、沟槽型、微带线型三种缝隙波导并进　行了简要的比较分析　Ｊ，此外，该团队还对缝隙波　导的特性阻抗做了简要说明　。此后几年，对缝隙　波导的研究还是主要集中在基础理论分析阶段，并　作者简介：朱明（１９９０一），男（汉族），河北唐山人，中国传媒大学硕士研究生，Ｅ—ｍａｉｌ：９１６３２０４８９＠ｑｑ．ｃｏｒｎ　２　ＩＩ＿主　ＩＩｌ　ｌ’．　．Ｋｆｌ（１ａｌ等人完成　２００８　Ｓｉｌｖｅｉｔ’ｉｎｌｌａ　Ｍ　Ｇ等人捉…ｔ　ｒ金榭＂状纳构的　ｆｊｉ：－１ｉ［ｉ￣　ｔ：　Ｉ＂１：－ｆｌｌ　…Ｉ５Ｈ　抗的汁　公』　２０１０　Ｅ．Ｐｕｔ　ｉ等人通过对Ｑ　的分析　…缝隙波　的　输损牦远低于　通波导　Ｉ　ｆ勾相１　故　｛　：　２－‘　ｚ－　ｌ汁勾、　『『　｛ｒ　Ｅ．Ｒｄ－．《）ｌｇｈ　ｓｉａｓ　【］Ｐ．　．　Ｋｉｈｌａｌ钏‘对　Ｊ　¨　）　人工磁　仆　ｌ（Ｊ　的丰ｌＩ荚　参数埘Ｊ　宽的｝　ｍ进仃Ｊ　分析　，川时，Ｉ）＿ｓ．Ｋ．１ｌＪａｌ　等人还　之ｍ］；ｊＷｌ　究的Ｊ　上埘缝隙波　的特　『５｝Ｉ抗　和ｉ场分　做Ｊ　进一步的研究　，刈‘　敝ｉ－１ｉ　ｔ．＇　进行　＿ｒ深入的研究Ｊｆ　给…Ｊ　晰析表达』℃　这ＪＪ－匕研究　叫新，　缝隙波　结构　毫米波／支、　ｌ，毫米波等Ｉ　’　频　段　订Ｉ　作蝴，ｔｆｆｌ　ｌ　览、ｆ　输损牦低、集成　、结申句简　、　幼于ＪＪＩ】］　、儿　埘装等优势　ｌ　１ｎ，』陔　十勾　纶成　Ｊ＿ＪＪ　川于功分　、　伦、滤波器、　器、人线以及　ＭＭＩｃ　Ｊ寸　钡域　Ｅｌｅｎａ　Ｉ＇ｔ　（一ｉ等人化２（）ｌ２　］＇ｌ：－ｈｌｌ　ｍ微　：线Ｊ　缝隙波导　，ｉ发　构的人　１　磁　体、　【ｆ“是…　Ｊ　ＩＵ磁Ｉ　结构（　ｈ　）ｍａｇｎｅｔｉｃ　１）ｔ／ｌｉｄ　ｇａｌ　：ＥＩ｛ｌ　）构成，这种平而　特定频段　太观　为舟　抗表ｉｒｔ　，『５ｌＩ止　波在ＪＩ　厅传播　Ｊ　Ｌ：实　ｉ９９９　就仃人提出将　Ｊ　ｇｌ｛（　构用　ｒ微，　ｉＩ　ｓ　－，ｖ”．．ｆ々输　．Ｉ）．ｓ．Ｋｉｈｌａｌ等人　捉…缝隙波导　慨念的Ｉｆ１＿Ｉｔ，ｊ‘　捉…过川麟　ＥＢＧ结构构成人Ｉ　磁　体平　，　ｌ　ｊ　２０ｌ２年　设　ＪＪｌＩ　Ｉ　｝『线Ｊ　缝隙波　的　尖物ｆｊ！Ｊ　陔波导　持宽频带特性的　㈣ｆ１ｆ，卡¨刈‘Ｊ　脊，Ｉ　缝隙波导，　辽川于低频领域　的心川Ｊ，成小　能够人火降低　小义ｊ一　越ｌ过时　维周期结　的色敞　仿　确　定缝隙Ｉ＿　刈带　的影响以及迎　：Ｉ～波的仪　特　孑虑剑这　种新Ｊ　缝隙波　能够ｆ々输准ＴＥＭ　波的缝隙　、Ｊ‘十ｌＩ埘较小，卡于料的制衙｛寸１对较难，小文　　ｉｉ，１＋－　＿　汁＿厂一种Ｊ　ｒ平ｆ　板馍Ｊ　的能够他输准　ＴＥＭ波的缝隙波　，陔缝隙波导　十ＩＩ刈　较大的缝　隙Ｊ　寸，ｌｌＪ‘以Ｊ　Ｉ　Ｊ米测ｉ　体ｆｊ｛较人的物仆的材料参数，　进…　Ｊ‘以门Ｊ、求ｉ则：｛　Ｊ　ｒ　Ｊ。　｝９Ｊ　。　构ｎ，ｊ人ｌ　ｉＵ磁　‘卡斗ｎ，Ｊ　飚参数　２缝隙波导的基本理论　小　址　价，　缝隙波导还址微　，线，　缝隙波　．其所删仃的ｆ　播准　Ｉ＇ＦＭ波能　Ｊ『Ｉ，Ｊ　沦　＋ｉｌｆｌＰ，ｌ＋住　十结中勾ｒｆｌ的人ｌ　傲　体平　一当顿　振频段　１人Ｊ，山周　，Ｐ＇Ｉ：－Ｐ．　ｉ构恂成的半【　将会　ｌ卜『乜磁波　６ｌ　．ｆ々｛蒲．１Ｉ－　有川十ＩＩｆ　Ｊ逻射的磁导体特　．敝陔　、　ｍ傲称为人１　磁　『小　ｈ　金　脊，　缝隙波　ｎ，Ｊ　人Ｉ　磁　体、ｈ　足ｎ１成川　状的金属什构　的，Ｊ　Ｉ　仃　形　结构和Ｉ力‘肜　卡勾　种，陔　址　软碰丧　的　础　捉…的一种能够『５Ｊ【止【Ｕ磁波　仃盥力‘　他播的人ｌ　磁　体平　”　，　频池ｊ－　…Ｉ　Ｊ、Ｊ　¨的　嫂大约为Ｉ／４波Ｋ，此外，　ｆＬ　』　ｒ　ｆＩｌ缝隙Ｉ　瞍将埘讲｝宽Ｊ　响　’　微带线　缝隙　波，Ｖ－ｆｒＪ，人Ｉ　磁导体平　址｝Ｉ１　Ｊ　ＦＢ（；结构　成，　特定频率范…内形成Ｉ　’　【抗　，　止表　波的　ｆ　播，』　振频率受刮　片Ｊ　ｊ　，介质等参数的影　响，ｆ　，』，丰　是通过改　片肜状米增ＪＪｌｌ等效｝　奔，进Ｉｆｌ　达到增ｊｊＩ１带　的Ｉ　Ｉｆ１，Ｊ　菇）　¨ｊ（ｊ　构　觉ＩＩ『以通过反射　ｆ锄　、色散　法、波导传输　法ｉ犬　，　波导结十｜Ｊ－Ｉ－波　他输法仍典　刘的带　川　ｆｌｌ　仿真＋ｔ￣－Ｙ１的　：宽　为接近，　色敞　法　能准确　剑模　特　，　力。法较为复杂　、ｒ１人Ｉ　磁导体平　，Ｊ‘役　仃光滑的　板【Ｉ－　之ｍ　Ｊ『Ｉ　１Ｊ　小于１／４波Ｋ　ｎ寸，水　极化波（ｒｒ　：波）　干Ｉ　】｝及化波（ＴＭ波）将／ｆ　能够１，ｌ　表…Ｉ　‘传　ｊＭ，　仃　｛条形金属嵌入人Ｉ　磁　体　巾，将会仃　准ｒｒＥＭ波　金属条币ｌ　Ｉｌ　ｆ小ｆＪ正之ＩｉｉｊｆＩ勺缝隙ｆ０播，　１所　，Ｊ：　ａＩｒ　图Ｉ　新型缝隙波导基本模型　３　金属脊型缝隙波导的特性分析　盒　的缝隙波　ｆｒ，ｊ　ＡＭＣ衷皿址Ｉｌ１ＩＪＩＩＪ　ｊＪｆＪ　的金Ｊ　状结构肜成的，它的Ｉ　ｔＩ一般为１／４波　Ｋ，　一ＩｌＪＩｑ　ｐ，金　朴的宽　ａ和缝隙高发ｈ刈，Ｉ｛　：　宽会Ｊ¨　向　金　的宽　ｗ会影响波　的特　一ｋｋＩ￣ＩＨｉｔ：它ｎ，Ｊ儿ｆｎｆ宝，　卡勾＆【】【冬Ｉ　２　，Ｊ：，结构的ｐＬＩ　ｄ　Ｉ５　址…金　＾　包围　接卜米我ｆ『Ｊ　婴是刈‘其波　的色　敞　逃ｉ　仿真干¨分析　仿　巾我ｆ『Ｊ发脱缝Ｅ＇：ｒｒ，ｊＩ岛度ｈ埘　宽『卜／Ｊ　Ｉ，　Ｉ／ｌ｜ＩＪ　比较人，殳ｌ１ｌ＋Ｉ－　３所示　１金　仆的高度ｄ：７．５ｍ・ｌ１．　ｒＩ，同传媒大学　报Ｉ　ｌ然科学版　笫２４卷　（Ｉ）部分俯视图结构　ｄ　（２）正视　结构　图２金属脊型缝隙波导的几何结构　边Ｋ　ｕ＝３ｌｌｌｌｌｌ，删期１一—７．５ｒＮ工０一　ｕｃｍ丁　ａＪ¨ｎ　，金属脊的宽度Ｗ＝　　ｌ２…，ＩＩ　１１，ｆ’ｌ　荇缝隙高度Ｉ４　２　０　１的增大带宽会逐渐减小，８　６　４　２　０　２　　低坝的变化幅度　大，主要是高频的降低使得工　作频带逐渐变小，　９　８　—Ｎ、９．６　；　：　：　：　７　８　；．：　Ｕ　４　ｂ　Ｔｈｅ　ｇａｐ　ｈｅｉｇｈｔ　ｈ（ｍｍ）　图３缝隙高度对频带宽度的影响　１缝隙ｌ西　ｈ＝３ＨｉｔＩＩ　ＩＩ，Ｊ‘，金属脊型缝隙波导的　敞Ｉ堑ｌ如　４所示　较低频段内的模式为ＴＭ　懊，　较　频段Ｊ』、Ｊ的仪』ｌ＝＝为ＴＥ模，　Ｉ　作带宽内　仃一利１模式，…于该模式的色敞曲线接近ｌｉｇｈｔ—　ｌｉｎｅ，　就足该模式的传输特　接近　Ｉ＇ＥＭ波的传输　特性，所以陔摸式被称为准　ＦＥＭ模，由此可以说明　金Ｊ　脊型缝隙波导能够传播准　ＦＥＭ波。由于人工　磁导　半　毕范不是　恕磁导体，住波的传播过程　－…Ｉ‘　定会仃｝　场或磁场　传输力‘向的上的分量，只　仃　｜ｒＩｑＭ懊越接近ｌｉｇｈｔ—ｌｉｎｅ时，传播分量就会　越小，就越币¨　ＦＥＭ波接近　０　５０　１００　１５０　２００　Ｐｈａｓｅ（ｄｅｇ）　图４　ｈ＝３时的金属脊型缝隙波导的色散图　４微带线型缝隙波导的特性分析　微带线型缝隙波导的ＡＭＣ表面足由蘑菇型　ＥＢＧ结构构成，蘑菇型的结构单元相当于一个ＬＣ　川路，它们之间的缝隙宽度提供等效电容Ｃ，两个金　属柱和地面相当于电感Ｌ，如图５所示。其表面阻　抗和谐振频率可由公式（１）和（２）得到。　ｚ＝＿　１一　ＬＣ　（１）、　　＝亡　（２）　＋Ｃ一　盘Ｃ　图５　蘑菇状ＥＢＧ结构单元及其等效电路　微带线型缝隙波导的几何结构如图６所示，四　阈Ｈ样为金属壁。金属片的宽度Ｗ，连接金属片和　地面的金属柱的半径ｒ，介质厚度ｄ，贴片缝隙宽度　ｇ，缝隙高度ｈ，以及介质的介电常数都会对中心频　率和带宽产生影响。　参数ｇ＝０．５ｍｍ，Ｗ＝３．７Ｉｌｌｍ，ｄ＝１．６ｍｍ，ｒ＝　０．５ｍｍ，介电常数为４．４时，在只改变缝隙高度ｈ的　情况下，频带宽度的变化如图７所示。当ｈ较小时，　频带的变化比较大，随着ｈ的增大，频带的变化也逐　渐平缓，其中低频的变化范围不大，主要是高频的变　化比较明显。　当缝隙高度ｈ＝３ｍｍ时，微带线型缝隙波导的　色散图如图８所示。低频区域的模式为ＴＭ模，高　第２　朱明等：新型缝隙波导的研究与分析　一Ｎ工０一　ｕｃｍｎｂａＪ　４　３　２　１　０　ｇ　８　６３　５　平行板型缝隙波导的设计与仿真　１于一般人工电磁材料具有周期性，要完整的　反应电磁材料的特性，则要求待测材料的各个方向　至少要有三个周期，从而使得人工电磁材料待测样　（１）部分俯视图结构　品的体积不可能太小，所以要求测　工具具有一定　的空问大小。　考虑到上述要求本文设计＿ｒ基于平行板结构的　ｈ◇　ｄ◇　介质　（２）正视图结构　缝隙波导，该波导的设计思路同样来源于图ｌ所示　的能够传输准ＴＥＭ波的基本缝隙波导模型，与微带　线型缝隙波导将人工磁导体平面同中间金属条构成　整体结构不同，平行板型缝隙波导将蘑菇型ＥＢＧ结　构平面分成两块分别放在一块尺寸较宽的金属板两　边，上面同样覆盖有光滑的金属板，　缝隙高度有所　图６微带线型缝隙波导的几何结构　增加，这样中间能够传播准ＴＥＭ波的缝隙尺寸就得　到增加，同时减小了微带线型缝隙波导金属条下方　的介质对波的影响。在整体模型的制作上，微带线　型缝隙波导要将同轴馈电和中间的金属条相连接，　平行板型缝隙波导的同轴馈电放在上面的金属板　上。平行板缝隙波导的几何结构如图９所示。　０　２　４　６　８　１０　Ｔｈｅ　ｇａｐ　ｈｅｉｇｈｔ　ｈ（ｍｍ）　图７缝隙高度对频带宽度的影响　（１）部分俯视图结构　（２）正视图结构　图９平行板结构缝隙波导的几何结构　当平板宽度ａ＝３０ｍｍ，ｈ＝７ｍｍ，ｇ＝０．５ｍｍ，Ｗ　＝３．７ｒｅｅｌ，ｄ＝１．６ｒａｍ，ｒ＝０．５ｍｍ，介电常数为４．４　时，平行板型缝隙波导的色散图如图ｌ０所示。从图　Ｐｈａｓｅ（ｄｅｇ）　中我们可以发现模型能够传播准ＴＥＭ波单一模式　的带宽大约是８．２—８．５ＧＨｚ。这一带宽很小的原因　是平行板型缝隙波导的缝隙高度ｈ相对较大，同时　图８　ｈ＝３时微带线型缝隙波导的色散图　频区域的模式为ＴＥ模，在频带范围内只有一种准　ＴＥＭ模式，可能由于介质的存在，对波的传播产生　影响．使得该模式和ｌｉｇｈｔ—ｌｉｎｅ的耦合不如金属脊　型缝隙波导。　金属板ａ的尺寸较宽。然而通过仿真整体波导结　构，得到整体结构的工作带宽为８．８—９．９ＧＨｚ，如图　１１所示。结合图ｌ０我们可以发现，平行板缝隙波　Ｎ传媒大学学报自然科学版　１４卷　的Ｔ作　｝宽范围内主要有两种模式的波，一个足　准ＴＥＭ波，还仃一个是ＴＥ波，但是从图１２和图１３　ｌｔ】‘以看｝ｊＩ，从Ｙ轴（缝隙尚度的１／２处）力‘向上看上　电磁波在传播方向　的场分量很小，凡　场分量值　金属脊　缝隙波导卡目当的情况下，传输准ＴＥＭ波　的ｌ卡【】埘尺寸　大，满足了测城人工电磁材料的空间　一耍求　２２　２０　侣　一　１６　Ｑ　１４　岳　寻１巴　２　ｕ＿１０　８　６　暑Ｉｕ。∞　ｄ　姗　伽　５０　１　０Ｏ　∞　０　１　５０　２００　０　抛　５　”　Ｐｈａｓｅ（ｄｅｇ）　平行板型缝隙波导的色散图　（１）平行板缝隙波导的整体仿真结构　Ｓ１　１　ｓ２１　８　９　１０　１１　蝴砗、ｌＧＨｚ）　（２）整体结构的ｓ参数　图ｌｌ　平行板缝隙波导的整体仿真结构和Ｓ参数的仿真　扳　６０　－４０　－２０　０　２０　４０　６０　Ｙ，ｍｍ　图ｌ２传输方向上Ｅ的分量（Ｙ轴）　Ｏ　佃　５　Ｏ　∽　６Ｏ　．４Ｏ　一２Ｏ　０　２Ｏ　４０　６０　Ｙ／ｍｍ　图ｌ３传输方向上Ｈ的分量（Ｙ轴）　６　总结　近年来，新型缝隙波导逐渐成为微波领域的一　个研究热点，受到广泛的火注，金属脊　缝隙波导干¨　微带线　缝隙波导中问的金属条　结构相埘较窄，　同时会属条　结构和Ｉ　金　板的缝隙较小，这Ｉ从Ｊ个　条件保证＿ｒ新型缝隙波导能够传播　．一模式准　ＴＥＭ波的频带范围较大，在整个波导模　的带宽范　围中占绝大部分，由此ｎＪ　以认为整体波导模型的工　作带宽就是能够传播单一模式准ＴＥＭ波的频带宽　度。但是平行板缝隙波导采用了较宽的金属板，同　时缝隙高度也得到增大，导致能够传播　一模式准　ＴＥＭ波的频带较小，在憋体模型通带内就会同时仔　在其他模式的波，但通过ＪＪ【ｌ大传输距离和进行参数　优化等措施，呵以将准ＴＥＭ模式外的　他模式的数　量减小，同时在传输方向Ｊ　的电场和磁场的分量也　能变得较小，由此可以将模型中的电磁波看成是准　ＴＥＭ波．　止如图１１中的模型所示，陔模型在　通　带内有两种模式的波，仳足通过对电磁波侄传输力‘　∞　ｎ】芒矗哪兰　第２期　朱明等：新型缝隙波导的研究与分析　６５　向上的分量和金属脊型缝隙波导进行对比，分量的　大小可以跟金属脊型缝隙波导相当，并且相对尺寸　更大，解决了金属脊型缝隙波导和微带线性缝隙波　导缝隙高度小的弊端，将在其应用于测量人工电磁　材料的电磁参数方面具有较大的优势。　参考文献　［１］Ｐ　Ｓ　Ｋｉｌｄａｌ，Ａｌｆｏｎｓｏ　Ｅ，Ｖａｌｅｒｏ　Ｎｏｇｕｅｉｒａ．Ｌｏｃａｌ　ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ　ｂａｓｅｄ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ　ｉｎ　ｇａｐｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｍｅｔａｌ　ｐｌａｔｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ａｎｔｅｎｎａｓ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｐｒｏｐａｇａｔｅ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００９，８，８４—８７．　［２］Ｐ　Ｓ　Ｋｉｌｄａ１．Ｔｈｒｅｅ　ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ—ｂａｓｅｄ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｍｅｔａｌ　ｐｌａｔｅｓ　ｆｏｒ　ｍｍ／　ｓｕｂｍｍ　ｗａｖｅｓ『Ｊ］．ｉｎ　Ｐｒｏｃ　３ｒｄ　Ｅｕｒ　Ｃｏｎ　Ａｎｔｅｎｎａｓ　Ｐｒｏｐａｇ（ＥｕＣＡＰ０９），２００９，２８—３２．　［３］Ｅ　Ａｌｆｏｎｓｏ，Ｐ　Ｓ　Ｋｉｌｄａｌ，Ａ　Ｖａｌｅｒｏ　Ｎｏｇｕｅｉｒａ，Ｍ　Ｂａｑｕｅｒｏ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｏｆ　ａ　ｒｉｄｇｅ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ａｎｔｅｎｎａｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ＡＰ—　ＳＵＲＳＩ’０９，１—４，Ｊｕｎｅ，２００９．　［４］Ｓｉｌｖｅｉｒｉｎｈａ　Ｍ　Ｇ，Ｆｅｒｎａｎｄｅｓ　Ｃ　Ａ，Ｃｏｓｔａ　Ｊ　Ｒ．Ｅｌｅｃ—　ｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｅｘｔｕｒｅｄ　Ｓｕｒｆａｃｅｓ　Ｆｏｒｍｅｄ　ｂｙ　Ｍｅｔａｌｌｉｃ　Ｐｉｎｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　Ａｎ．　ｔｅｎｎａｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，５６（２）：４０４—４１５，２００８．　［５］Ｅ　Ｐｕｃｃｉ，Ａ　Ｕ　Ｚａｍａｎ，Ｅ　Ｒａｊｏ—Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ　Ｓ　Ｋｉｌｄａｌ，Ａ　Ｋｉｓｈｋ．Ｌｏｓｓｅｓ　ｉｎ　ｒｉｄｇｅ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ　ａｎｄ　ｍｉ—　ｃｒｏｓｔｉｒｐ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｌｉｎｅｓ［Ｊ］．ｉｎ　Ｆｏｕａｈ　Ｅｕｒｏｐｅ—　ａｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ａｎｔｅｎｎａｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，Ｅｕ－　ＣＡＰ，１—４，２０１０．　［６］Ｅ　Ｒａｊ０　Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ　Ｓ　Ｋｉｌｄａ１．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｆ　ｂａｎｄｗｉｄｔｈ　ｏｆ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｐｌａｔｅ　ｃｕｔ——ｏｆｆ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｂｙ　ｂｅｄ　ｏｆ　ｎａｉｌｓ，ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｍｕｓｈｒｏｏｍｓ—ｔｙｐｅ　ＥＢＧ　ｆｏｒ　ｕｓｅ　ｉｎ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ［Ｊ］．ａｃｃｅｐｔｅｄ　ｆｏｒ　ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ＩＥＴ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ．Ａｎｔｅｎｎａｓ＆Ｐｒｏｐａ—　ｇａｔｉｏｎｓ，２０１１．　［７］Ｋｉｌｄａｌ，Ｐ　Ｓ，Ｕｚ　Ｚａｍａｎ　Ａ，Ｒａｊｏ　Ｅ，Ａｌｆｏｎｓｏ　Ｅ，Ｖａｌｅｒｏ　Ｎｏｇｕｅｉｒａ　Ａ．Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｒｄｇｅ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｉｎ　ｂｅｄ　ｏｆ　ｎａｉｌｓ　ｆｏｒ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｐｌａｔｅ　ｍｏｄｅ　ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＴ　Ｍｉｃｒｏｗ　Ａｎｔｅｎｎａｓ　Ｐｒｏｐａｇ，２０１１，５（３）：２６２—２７０．　［８］Ｐｏｌｅｍｉ　Ａ，Ｍａｃｉ　Ｓ，Ｋｉｌｄａｌ　Ｐ　Ｓ．Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｃｈａｒａｃ—　ｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ａ　Ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ—Ｂａｓｅｄ　Ｐａｒａｌｌｅｌ—Ｐｌａｔｅ　Ｒｉｄｇｅ　Ｇａｐ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｂｙ　Ｂｅｄ　ｏｆ　Ｎａｉｌｓ　［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　Ａｎｔｅｎｎａｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，５９　（３）：９０４—９１３，２０１１．　［９］Ｈａｓａｎ　Ｒａｚａ，Ｊｉａｎ　Ｙａｎｇ．Ａ　Ｌｏｗ　Ｌｏｓｓ　Ｒａｔ　Ｒａｃｅ　Ｂａｌ－　ｕｎ　ｉｎ　Ｇａｐ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　０ｆ　ｔｈｅ　５　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ａｎｔｅｎｎａｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ（ＥＵＣＡＰ），２０１　１，１２３０—１２３２．　［１０］Ａｌｆｏｎｓｏ　Ｅ，Ｚａｍａｎ　Ａ　Ｕ，Ｐｕｃｃｉ　Ｅ．Ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ—ｗａｖｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ：ＣＯＵ－　ｐｌｅｒｓ，ｆｉｌｔｅｒｓ，ａｎｔｅｎｎａｓ，ＭＭＩＣ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ［Ｃ］．　ＩＳＡＰ，Ｎａｇｏｙａ，Ｏｃｔ　２９一Ｎｏｖ　２，２０１２，２４３—２４６．　『１１］Ａｌｆｏｎｓｏ　Ａｌｏｓ，Ｅ，Ｕｚ　Ｚａｍａｎ　Ａ　Ｋｉｌｄａｌ　Ｐ　Ｓ．Ｋａ—　ｂａｎｄ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ——ｒｅｓｏｎａｔｏｒ　ｆｉｌｔｅｒ　ｆｏｒ　ｒａｄｉｏ　ｌｉｎｋ　Ｄｉｐｌｅｘｅｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　Ｃｏｍｐｏｎ　Ｐａｃｋａｇ．Ｍａｎｕｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌ，３，２０１３（５）：８７０　——８７９　［１２］Ａｓｈｒａｆ　Ｕｚ　Ｚａｍａｎ，Ｐｅｒ—Ｓｉｍｏｎ　Ｋｉｌｄａ１．Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｏｆ　ＭＭＩＣ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　Ｇａｐ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ａ　Ｍｉｃｒｏｓｔｉｒｐ　ｔｏ　Ｒｉｄｇｅ　Ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　『Ｊ］．２０１３　Ａｓｉａ—Ｐａｃｉｉｆｃ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，２０１３，１０—１２．　［１３］Ａｓｈｒａｆ　Ｕｚ　Ｚａｍａｎ，Ｐｅｒ—Ｓｉｍｏｎ　Ｋｉｌｄａ１．Ｗｉｄｅ—　Ｂａｎｄ　Ｓｌｏｔ　Ａｒｒａｙ　Ｗｉｔｈ　Ｓｉｎｇｌｅ——Ｌａｙｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ——　Ｆｅｅｄ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎ　Ｒｉｄｇｅ　Ｇａｐ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌ－　ｏｇｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　ｔｒａｎｓａｃｔｏｎｓ　ｏｎ　ａｎｔｅｎｎａｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｐ。　ａｇａｔｉｏｎ，２０１４，６２（６）：２９９２—３００１．　［１４］Ｅｌｅｎａ　Ｐｕｃｃｉ，Ｅｖａ　Ｒａｊｏ—Ｉｇｌｅｉａｓ，Ｐｅｒ—Ｓｉｍｏｎ　Ｋｉｌｄａ１．Ｎｅｗ　Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ　Ｇａｐ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｏｎ　Ｍｕｓｈ－　ｒｏｏｍ——ｔｙｐｅ　ＥＢＧ　ｆｏｒ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ａｎｄ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｌｅｔｔｅｒｓ，２０１２，２２（３）：１２９—１３１．　［１５］Ｄ　Ｓｉｅｖｅｎｐｉｐｅｒ，Ｚ　Ｌｉｊｕｎ，Ｒ　Ｆ　Ｊ　Ｂｒｏａｓ，Ｎ　Ｇ　Ａｌｅｘｏ—　ｐｏｌｏｕｓ，Ｅ　Ｙａｂｌｏｎｏｖｉｔｃｈ．Ｈｉｇｈ—ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｅｌｅｃ－　ｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｕｒｆａｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ａ　ｆｏｒｂｉｄｄｅｎ￣ｅｑｕｅｎｃｙ　ｂａｎｄ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　Ｍｉｃｒｏｗ　Ｔｈｅｏｒｙ　Ｔｅｃｈ，　１９９９，４７（１１）：２０５９—２０７４．　［１６］Ｆｅｉ—Ｒａｎ　Ｙａｎｇ，Ｋｕａｎｇ—Ｐｉｎｇ　Ｍａ，Ｙｏｎｇｘｉ　Ｑｉａｎ，　Ｔａｔｓｕｏ　Ｉｔｏｈ．Ａ　Ｕｎｉｐｌａｎａｒ　Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｐｈｏｔｏｎｉｃ—　Ｂａｎｄｇａｐ（ＵＣ—ＰＢＧ）Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ａｐｐｌｉｃａ—　ｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ『Ｊ］．ＩＥＥＥ　ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ　中国传媒大学学报自然科学版　ｏｎ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，１　９９９，４７　第２４卷　２００９，Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｅｅ　ｏｎ　Ａｎｔｅｎｎａｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，Ｂｅｒｌｉｎ，２３—２７，Ｍａｒｃｈ，２００９．　（８）：１５０９—１５１４．　［１７］Ｐ　Ｓ　Ｋｉｌｄａ１．Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｒｔｉｉｆｃｉａｌｌｙ　ｓｏｆｔ　ａｎｄ　ｈａｒｄ　［２０］闫敦豹，高强，付云起．改进的带宽人工磁导体　结构［Ｊ］．电波科学学报，２００５，２０（５）：５８６—　５８９．　ｓｕｒｆａｃｅｓ　ｆｏｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｗａｖｅｓ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ—　ｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，２４（３）：１６８—１７０，１９８８．　ｒ　１８］Ｐ　Ｓ　Ｋｉｌｄａ１．Ａｒｔｉｉｆｃｉａｌｌｙ　ｓｏｆｔ　ａｎｄ　ｈａｒｄ　ｓｕｒｆａｃｅｓ　ｉｎ　ｅ—　ｌｅｅｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｔｏ　ａｎｔｅｎｎａ　［２　１］Ｍａｓｏｕｍｅｈ　Ｒｅｚａｅｉ　Ａｂｋｅｎａｒ，Ｐｅｊｍａｎ　Ｒｅｚａｅｉ．ＥＢＧ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｉｍ—　ｄｅｓｉｇｎ［Ｃ］．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１９９３，２３　Ｅｕｒｏｐｅａｎ，ＩＥＥＥ，３０—３３，１９９３．　ｐｒｏｖｅ　Ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　Ｌｏｗ　Ｐｒｏｆｉｌｅ　Ａｎｔｅｎｎａ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉ—　［１９］Ｅ　Ｒａｊｏ　Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ　Ｓ　Ｋｉｌｄａ１．Ｃｕｔ—ｏｆｆ　ｂａｎｄｗｉｄｔｈ　ｏｆ　ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ——ｂａｓｅｄ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｐｌａｔｅ　ｇａｐ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｃａｔｉｏｎ，Ｏｃｔｏｂｅｒ—Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１３，１（４）：２５１—　２５９．　ｗｉｔｈ　ｏｎｅ　ｔｅｘｔｕｒｅｄ　ｍｅｔａｌ　ｐｉｎ　ｓｕｒｆａｃｅ［Ｊ］．ＥｕＣＡＰ　（责任编辑：宋金宝）　（上接第５９页）　［９］雷君虎，杨家红，钟坚成，等．基于ＰＣＡ和平行　坐标的高维数据可视化［Ｊ］．计算机工程，　２０１１，３７（１）：４８—５０．　［１３］（美）霍多罗夫，（美）迪洛尔夫（等．ＭｏｎｇｏＤＢ　权威指南［Ｍ］．人民邮电出版社，２０１１．　［１４］田玉敏，柯丽芳，马勇．一种改进的基于蓝噪声　的误差分散算法［Ｊ］．计算机工程与应用，　２００６，４２（２６）：６０—６２．　［１０］沈浩．Ｔａｂｌｅａｕ案例集［Ｍ］．电子工业出版社，　２０１５．　［１１］贝里．深入浅出ＳＱＬ［Ｍ］．东南大学出版社，　２００９　［１５］顾涛．基于大数据的竞争情报协作分析研究　［Ｊ］．情报科学，２０１３（１２）：１１４—１１８．　［１２］冯文熠，朱昌盛．Ａｊａｘ在实时绘制ＳＶＧ图表中　的应用研究［Ｊ］．科协论坛，２０１２（１）：５９—６０．　（责任编辑：马玉凤）