3-D打印技术构建宽频电磁带隙屏蔽盒

"这篇论文详细探讨了一种创新的利用3-D打印技术制造的宽阻带电磁带隙（EBG）封装屏蔽盒，旨在有效抑制微波电路中的腔体噪声。作者周佳威、庄伟等人设计的倒置蘑菇型EBG结构在4.7到12.6 GHz的频率范围内展现出卓越的噪声抑制能力，相比传统金属柱型EBG，其周期单元尺寸显著减小，阻带带宽可达到91.3%。通过等效电路模型，他们分析了倒置蘑菇型EBG的阻带下截止频率，并提出改进的倒置雨伞型EBG结构，进一步减小了电尺寸。通过3-D打印技术制作的样品在实验中验证了设计的有效性，证明了在阻带频率范围内，这种EBG封装屏蔽盒能有效地抑制腔体噪声。关键词涵盖了电磁带隙结构、3-D打印技术、微波电路封装以及噪声抑制。" 这篇论文的核心知识点包括： 1. **电磁带隙结构（EBG）**: EBG是用于控制和引导电磁场分布的一种特殊设计，它能在特定频段内阻止电磁波传播，从而实现噪声抑制。在这篇论文中，EBG被应用于微波电路封装，以减少腔体内部的噪声。 2. **3-D打印技术**: 3-D打印技术在这里被用来制造EBG结构，这种技术允许制造出传统方法难以实现的复杂几何形状，且具有较高的精度和灵活性，为设计小型化、高性能的EBG结构提供了可能。 3. **倒置蘑菇型EBG**: 这是论文中提出的新颖设计，相比于传统的金属柱型EBG，它的周期单元尺寸大大减小，这有助于节省材料，降低制造成本，并可能提高屏蔽效率。 4. **阻带带宽**: 阻带带宽是指EBG结构可以阻止电磁波传播的频率范围。论文中提到的91.3%的相对阻带带宽表示设计的EBG结构在很宽的频率范围内具有噪声抑制效果。 5. **等效电路建模**: 通过建立等效电路模型，研究人员分析了倒置蘑菇型EBG的阻带下截止频率，这是理解EBG性能的关键步骤，也是优化设计的基础。 6. **倒置雨伞型EBG**: 进一步的改进设计，它在保持性能的同时，进一步减小了EBG结构的电尺寸，展示了设计的潜力和可扩展性。 7. **实验验证**: 实验部分包括利用3-D打印技术制造出设计的EBG结构，并将其应用到具有直角拐角的微带线中，通过插入损耗测量来验证其在抑制腔体噪声方面的效果。 8. **噪声抑制**: 最终目标是减少微波电路中的噪声，这对于通信、雷达和其他依赖于纯净信号的系统至关重要。论文的结果表明，所提出的EBG封装屏蔽盒成功地实现了这一目标。 这篇研究工作对于推动3-D打印技术在电磁领域中的应用，尤其是微波电路封装和噪声控制方面，具有重要的理论和实践价值。