基于LTCC的多層基片集成波導(dǎo)濾波器的研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信和移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代微波、毫米波系統(tǒng)正在迅速向小型化、輕量化、高可靠性、多功能性和低成本的方向發(fā)展。作為系統(tǒng)重要的組成部分，高品質(zhì)因數(shù)、等時(shí)延、低插入損耗和高選頻特性的帶通濾波器倍受關(guān)注。橢圓或準(zhǔn)橢圓型濾波器因其響應(yīng)中具有傳輸零點(diǎn)能滿足這些要求。一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)有兩種方法：交叉耦合和一腔多模理論。而利用基片集成波導(dǎo)(SIW)技術(shù)所構(gòu)成的元器件具有高品質(zhì)因數(shù)、大功率容量、造價(jià)低和易于集成等優(yōu)點(diǎn)。所以，近些年來(lái)，

2、大量性能優(yōu)異的基片集成波導(dǎo)橢圓、準(zhǔn)橢圓濾波器被開(kāi)發(fā)出來(lái)。特別是多層LTCC技術(shù)的引入，不僅提高了基片集成波導(dǎo)濾波器的性能，而且極大地減小了濾波器的版圖面積。這就使得基于LTCC的多層基片集成波導(dǎo)橢圓、準(zhǔn)橢圓濾波器在微波、毫米波通信系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力巨大，有望成為系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)中重要的組成部分。 本文首先針對(duì)經(jīng)典交叉耦合諧振腔濾波器在基片集成波導(dǎo)上傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，提出了一種真正多層的交叉耦合基片集成波導(dǎo)濾波器結(jié)構(gòu)。它的面積隨著

3、濾波器級(jí)數(shù)的增加幾乎不變，約為兩個(gè)諧振腔的面積。并且證明了它的耦合矩陣可以由經(jīng)典的交叉耦合矩陣經(jīng)過(guò)相似變換取得。進(jìn)而將其用于四級(jí)多層基片集成方波導(dǎo)和圓波導(dǎo)帶通濾波器的設(shè)計(jì)。除此之外還給出了一種抑制此種濾波器寄生通帶的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的有效性。本研究同時(shí)對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且性能優(yōu)良的多層雙模基片集成波導(dǎo)濾波器進(jìn)行理論分析和設(shè)計(jì)加工，測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果的良好吻合驗(yàn)證了多層雙模基片集成波導(dǎo)濾波器的高性能和設(shè)計(jì)方法的正確性與有效性。為了進(jìn)一