濾波器作為無線微波與毫米波系統(tǒng)中的關鍵器件,其集成度與性能之間相互矛盾的問題一直是濾波器設計研發(fā)的需要解決的重點與難點,而基片集成波導（Substrate Integrated Waveguide,SIW）結構的提出則為解決上述矛盾提供了良好的途徑。SIW結構不僅繼承了平面?zhèn)鬏斁�小型化、易集成、低成本的優(yōu)點,同時還具備類似于矩形金屬波導高Q值、低損耗、高功率容量的特性,因此,SIW濾波器技術一直是近年來工業(yè)界與學術界研究的熱點,其相關技術的研究對微波系統(tǒng)發(fā)展有著重要意義。在基于諧振器耦合架構的SIW濾波器的設計過程中,通常由于其耦合結構（感性窗或弱電耦合結構）的限制,其諧振器之間的耦合結構實現(xiàn)大多采用加載感性窗的方式,但這種方式由于其物理結構的限制,很難獲得強耦合系數(shù)以支撐超寬帶濾波器的實現(xiàn),這大幅限制了SIW技術在諧振器耦合形式濾波器設計中的應用能力。針對上述情況,本文提出了一種基于微帶直接加載的半模基片集成波導（Half Mode Substrate Integrated Waveguide,HMSIW）諧振器耦合結構,并對其特性和相關濾波器件設計技術進行了深入研究,給出了基于上述... 

【文章來源】：南京郵電大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于超大尺寸TE101/TE301諧振腔和TE101/TE201諧振腔的四階SIW濾波器實物和頻率響應

圖 1.2 四極準橢圓響應的三頻帶濾波器電路拓撲及頻率響應可調諧振器是設計和實現(xiàn)可調諧 RF 和微波濾波器的關鍵組成部分。2006 年 E. Rius 提出了一種基于在 SIW 腔內集成的垂直電容柱的濾波器調諧方法[23]。2011 年 V.Sekar 等人使用 p-i-n 二極管開關元件在三層 Rogers RT/duroid 基板上上實現(xiàn)了一種新型可調諧二階 SIW 濾波器[24];濾波器提供六種狀態(tài)，范圍從 1.55 到 2.0 GHz（25％調諧）。相對帶寬范圍為 2.3％至3.0％，插入損耗小于 5.4 dB，整個調諧范圍內的回波損耗大于 14 dB�；� SIW 結構的梳狀諧振器，S. Sirci 提出了一種基于砷化鎵變容二極管的梳狀 SIW 腔的低損耗可調諧振器[25]。對于低頻率應用，SIW 濾波器仍顯笨重，因為它們具有強烈的頻率依賴性和非 TEM 模式操作。已提出了各種技術來減小 SIW 濾波器的尺寸，例如裝載有互補的開環(huán)諧振器的 SIW濾波器[26-29]，折疊的 SIW 濾波器[30-32]，梳狀 SIW 濾波器[33,34]，以及半模 SIW 濾波器[35-37]。然而，這些技術可能會使SIW諧振器的無載品質因數(shù)惡化，導致濾波器的帶內插入損耗升高，進而限制 SIW 濾波器在工程中的應用。東南大學郝張成博士首次提出了基于多層 PCB 基板的 SIW 濾波器[38]，采用多層 PCB 工藝，使濾波器面積減少了一半， SIW 諧振腔是垂直堆疊

本章主要介紹了基片集成波導和半�；刹▽V波器的設計基礎。首先介紹了 SIW基本結構、傳輸特性。其次簡要介紹了 SIW 結構的分析方法，包括全波分析法和等效模型法。接著對 SIW 濾波器的設計方法進行了討論。隨后簡述了 HMSIW 的結構和傳輸特性。最后在X 波段針對 SIW 和 HMSIW 結構給出了濾波器設計實例，為后續(xù)章節(jié)濾波器設計奠定了堅實的基礎。SIW 的結構和性質如前文所述，SIW 是一種由非平面波導轉換得到的平面形式波導，可以通過許多平面加工技術集成到任何平面電介質基板中，包括 PCB 工藝和 LTCC 工藝等。這種新興的導波結構可以用一對周期排列的金屬化通孔陣列或槽溝制成，它看起來像兩個平行的柵欄，具有一定的間距，介質基板上下表面由金屬覆蓋，波導中的 EM 波被很好地限制，如圖 2.1 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種緊縮結構的新型毫米波基片集成波導濾波器[J]. 湯紅軍,洪偉.  紅外與毫米波學報. 2006(02)
[2]基片集成波導和微帶轉換器的理論與實驗研究[J]. 李皓,華光,陳繼新,洪偉,崔鐵軍,吳柯.  電子學報. 2003(S1)

博士論文
[1]基片集成波導技術的研究[D]. 郝張成.東南大學 2006



本文編號：2901644