EBG在微波系统中的发展及其应用
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说明：
摘要：EBG结构是可以实现电磁带隙（EBG，Electromagnetic Bandgap）周期性结构。由于其表现出来的电磁带隙特性，使得微波毫米波波段EBG器件得到越来越深入的研究。EBG微波器件具有损耗小，散热好的特点，在微波领域，特别是微带电路和天线领域中有着巨大的应用价值。本文主要介绍了电磁带隙结构的主要特性及其物理结构，结合国数值仿真的发展趋势，对三种常用的数值计算方法进行了优缺点的比较，并对电磁带隙结构在微波器件的应用进行了概括和总结。
关键字：EBG FDTD 平面波展开法 有限元法
The Developments and Applications of EBG
Abstract：EBG is a kind of periodical structure that can realize Electromagnetic Bandgap。It has attracted intense attention because of the electromagnetic bandgap properties in microwave bands. The EBG structure provides good radiation and extremely low loss, so it has a wide range of applications in microwave fields, especially in the microstrip circuits and antennas. In this paper, the main characteristics and physical structures are introduced, and combined with the trend of numerical simulations; the advantage and disadvantage of three commonly used numerical methods are compared. The applications of EBG structure in microwave devices are summarized.
Keywords: EBG FDTD planar-wave-method finite-element-method
随着半导体工艺的进步与信息科学的发展，新技术的不断涌现，电路系统的超小型化、高集成度和高性能越来越成为人们追求的目标。电磁带隙（EBG）结构由于其形式灵活，而且便于通过集成工艺方便地实现，引起了广泛的关注。
一． 电磁带隙结构的主要特性及其物理结构
电磁带隙（electromagnetic bandgap）结构是具有带阻特性的周期结构，最初的概念来源于光学的光子带隙结构(photonic bandgap)，也叫光子晶体（photonic crystal）结构，由美国UCLA的Yabnolovitch教授在研究如何抑制自发辐射时在1987年提出的，它具有类似于半导体带能的光子禁带，频率处于禁带内的光子将无法传播。如果在光子晶体中引入缺陷，打破其周期性，就可实现对光子的局域和传输控制。电磁带隙结构最初的研究是在光学领域，用光子晶体做成的光子集成芯片，可以对光子进行控制，从而实现全光信息处理，在全光通信网、光量子信息、光子计算机等诸多领域有着诱人的应用前景，但是极小的尺寸使得加工难度非常高。后来的研究向较低的频率发展有其在微波、毫米波中，光子晶体的实现要容易些。电磁带隙结构可以采用金属、介质、铁磁或铁电物质植入基质材料，或直接由各种材料周期性排列而成。电磁带隙还具有慢波结构，可以用来制作小型化器件和电路。目前国内外所提出的电磁带隙结构多种多样，一维和二维的电磁带隙结构易于实现且便于集成，因而在微波集成电路中的到了广泛应用。其典型结构为一个折射率周期变化的三维物体，周期为入射波长量级，它的应用前景极为广泛，将是新一代微波器件的基础。图1为EBG结构的示意图。
一．电磁带隙结构的主要特性及其物理结构
二．几种常见的PBG结构
三．EBG结构的研究方法
四．EBG结构的应用
参考文献：
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