濾波器是無線通信系統和雷達中不可缺少的基本元器件,特別是在5G通信迅速發(fā)展的階段,頻譜資源越來越緊張,在系統集成上需要大量的濾波器來滿足所需要的頻段要求�；刹▽�(Substrate Integrated Waveguide,SIW)作為一種新型的導波結構,具有熱穩(wěn)定性好、高功率容量、損耗低、體積小、重量輕、易集成等優(yōu)點而廣泛的應用于微波射頻電路的設計中。為了解決通信系統中濾波器空間利用率的問題,本文以SIW和多種平面結構為基礎,設計并實現了SIW可重構濾波器,它可以減少濾波器的使用的數量,節(jié)約空間的體積,增大利用率。本論文首先介紹了SIW技術的理論基礎和等效模型結構,以及幾種常見的SIW諧振腔及SIW諧振腔與微帶線之間的過渡結構。其次分析了開環(huán)諧振器(SRR)、螺旋諧振器(SR)、互補開環(huán)諧振器(CSRR)、互補螺旋諧振器(CSR)、馬刺線、DMS結構、E型微帶線,正交方形貼片諧振器等結構并說明了它們在濾波器中的小型化中的優(yōu)勢。然后在設計SIW可重構濾波器中還介紹了變容二極管和PIN二極管的基本理論、等效電路模型和主要參數。其次本論文設計并實現了一款1/2結構SIW正六邊形諧振腔的可重構濾波器,將SIW正六邊形諧振腔的一半作為諧振腔,剩余的對側面用于設計偏置電路,諧振腔內加載二階互補螺旋諧振器(CSR2),偏置電路加載SMV1405變容二極管,在偏置電路電壓的連續(xù)調節(jié)下,濾波器實現了中心頻率連續(xù)可調。隨后本論文設計并實現了了一款采用1/4結構SIW雙通帶電調濾波器,采用二階互補螺旋諧振器(CSR2),馬刺線及DMS結構,最終實現第一通帶中心頻率連續(xù)可調,第二通帶中心頻率固定不變的可重構濾波器。然后本論文以HMSIW諧振腔為理論基礎,加載二階互補螺旋諧振器(CSR2)、E型微帶線,兩者之間設置有偏置電路,中間通過SMV1345 PIN二極管進行連接,實現了一款HMSIW雙通帶可切換濾波器。最后本論文設計并實現了一款1/4結構SIW雙模可切換濾波器,將SIW沿中心線切掉3/4得到1/4結構SIW,然后采用CSR2,SR3,正交方形貼片諧振器,SMV1345 PIN二極管,在外加正向和反向的偏置電壓的作用下,實現了濾波器的單、雙通帶的可切換。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN713
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 可調濾波器的發(fā)展現狀
    1.3 基片集成波導
    1.4 本論文的主要內容
第二章 基片集成波導及濾波器的理論基礎
    2.1 引言
    2.2 SIW技術
        2.2.1 SIW技術的理論基礎
        2.2.2 常見的SIW諧振腔
        2.2.3 SIW諧振腔與微帶線的過渡
    2.3 濾波器的基本參數
    2.4 本章小結
第三章 SRR/SR/CSRR/CSR的結構和等效電路
    3.1 引言
    3.2 SRR/SR的結構及等效電路
        3.2.1 開環(huán)諧振器(SRR)
        3.2.2 螺旋諧振器(SR)
    3.3 CSRR/CSR的結構和等效電路
        3.3.1 互補開環(huán)諧振器(CSRR)
        3.3.2 互補螺旋諧振器(CSR)
    3.4 本章小結
第四章 變容二極管和SIW技術的可重構濾波器的設計
    4.1 引言
    4.2 SIW正六邊形諧振腔
    4.3 1/2結構的SIW正六邊形諧振腔的濾波器設計
    4.4 變容二極管
        4.4.1 變容二極管的基本理論
        4.4.2 變容二極管的等效電路
        4.4.3 變容二極管的主要參數
        4.4.4 變容二極管的建模及理論分析
        4.4.5 SMV1405變容二極管的參數提取
    4.5 基于1/2結構SIW正六邊形諧振腔的可重構濾波器
    4.6 1/4結構SIW雙通帶電調濾波器的設計
        4.6.1 雙模和多模的基本理論
        4.6.2 微擾片結構及電磁擾動
        4.6.3 馬刺線以及DMS結構
        4.6.4 1/4結構SIW雙通帶電調濾波器
    4.7 本章小結
第五章 基于SIW技術的可切換濾波器的設計
    5.1 引言
    5.2 PIN二極管
        5.2.1 PIN二極管的基本理論
        5.2.2 PIN二極管的等效電路
        5.2.3 PIN二極管SMV1345的參數提取
    5.3 HMSIW雙通帶可切換濾波器的設計
        5.3.1 E型微帶線結構
        5.3.2 HMSIW雙通帶可切換濾波器
    5.4 1/4結構SIW雙�？汕袚Q濾波器的設計
        5.4.1 方形貼片雙模諧振器
        5.4.2 1/4結構SIW雙模可切換濾波器
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果

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本文編號：2837494