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相对于微波系统,毫米波系统有很多优点,因而近年来,毫米波系统应用越来越广泛。作为毫米波系统中用作合成或分离不同频率信号的重要部件——多工器正在日益受到重视。微波波段常见的多工器有波导结构、微带结构等,但频率升到毫米波亚毫米波波段时,传统结构的多工器的缺点就显现出来了,首先毫米波/亚毫米波波段的波长很小,相应的器件的尺寸也很小,因而,器件的加工制作变得很困难,造价也很昂贵;其次毫米波/亚毫米波波段频率很高,波导和微带等传输线的金属导体的欧姆损耗显著增加,影响了系统性能。
鉴于上述问题,本文主要的工作就是用准光技术设计工作在毫米波/亚毫米波波段的多工器。文章首先介绍了各种用于FDTD法的周期边界条件(PBC);其次采用等效电路法分析了多层介质的传输特性,设计了两种多层介质结构的准光多工器;然后用FDTD方法结合周期边界条件(PBC)分析了频率选择表面(FSS)的频率响应特性,采用多层FSS设计了两种准光多工器,一种是高通滤波器结构,另一种是带通滤波器结构,给出了相应的结构参数:从计算结果看,本文设计的多工器满足系统要求,可用在毫米波/亚毫米波波段的星间链路通信和遥感系统中。