基于基片集成波導的濾波器的研究與設計.pdf

1、近年來，在學術界和工業(yè)界，基片集成波導（Substrate Integrated Waveguide；SIW）得到了越來越多的關注和研究。該結(jié)構(gòu)是一種新型的波導結(jié)構(gòu)，它在介質(zhì)基片的上下金屬表面開有兩排周期性的金屬化過孔。基片集成波導有很多優(yōu)點，比如低損耗、高功率容量、高品質(zhì)因數(shù)、易集成、便于加工以及成本低等。因此，SIW在微波毫米波電路中得到了越來越多的應用，其中，基于基片集成波導的濾波器設計是當前的研究熱點之一。因此本文的主要工作是針

2、對基片集成波導濾波器的研究與設計。本文的主要工作情況如下：
　　首先，介紹了濾波器的基本理論，為文章后文介紹基于基片集成波導濾波器的設計做鋪墊。其中，介紹了濾波器的基本工作原理，濾波器的指標參數(shù)，基本的濾波器模型和傳輸函數(shù)，并且介紹了設計濾波器的網(wǎng)絡綜合方法。在這一部分中，低通原型濾波器是重點介紹的對象，因為它是設計其它濾波器的基礎。
　　其次，介紹了基片集成波導的結(jié)構(gòu)特點和類型，比較了它與波導結(jié)構(gòu)的異同，分析了它的電路特性

3、和設計方法。并且介紹了幾種基片集成波導與微帶線的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。設計了每種結(jié)構(gòu)的仿真實例，然后介紹了這幾種結(jié)構(gòu)的各自特點和適用范圍。這幾種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在后文中有被應用。
　　然后，介紹了缺陷地面結(jié)構(gòu)單元(Defected Ground Structure；DGS)，研究了它的三種等效模型，分析了它的傳輸性能，并且總結(jié)了它的應用特性。在以上理論的基礎上，將缺陷地面結(jié)構(gòu)理論和基片集成波導結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，研究了基于缺陷地面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的基片集成波導濾波

4、器的設計理論和設計方法，并且設計了一個基于缺陷地面結(jié)構(gòu)的基片集成波導濾波器，最終的仿真結(jié)果和測試結(jié)果都較為理想。
　　另外，為了實現(xiàn)了濾波器的小型化設計，本文在這一部分研究了雙模介質(zhì)基片集成波導濾波器的設計方法。在討論了方形介質(zhì)基片集成波導諧振器的結(jié)構(gòu)和傳輸特性后，仿真設計了一個通過金屬化過孔進行擾動簡并模的雙模介質(zhì)基片集成波導濾波器。該濾波器結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，性能較好。最終的仿真與實測結(jié)果都能滿足設計要求。
　　最后，為