基片集成波導濾波器的研究.pdf

1、雷達技術、無線通信技術等的飛速發(fā)展對微波毫米波電路和系統(tǒng)提出了更高的要求。各種軍用和民用微波毫米波系統(tǒng)急需小型化、輕量化、低成本和高可靠性。微波濾波器是微波毫米波、射頻系統(tǒng)中的關鍵器件，利用低插損、高選擇性的高性能濾波器可以大大提高系統(tǒng)的性能。
　　 基片集成波導(Substrate Integrated Waveguide；SIW)是近幾年來出現(xiàn)在微波毫米波領域內的一種能夠集成于介質基片中的新型導波結構，它具有插入損耗小、輻射

2、低、功率容量高等優(yōu)點?；刹▽У膫鬏斕匦耘c填充介質的金屬矩形波導相似。因此，能夠用傳統(tǒng)矩形波導實現(xiàn)的結構基本也可以用基片集成波導實現(xiàn)?；刹▽Э梢圆捎脴藴实挠∷㈦娐钒?PCB)工藝、低溫共燒陶瓷(LTCC)工藝及薄膜(Thin-Film)工藝來加工。為了進一步減少尺寸，提高集成度，東南大學洪偉教授研究團隊提出了一種改進結構——半?；刹▽?Half ModeSubstrate Integrated Waveguide；HMS

3、IW)。新結構在保持了基片集成波導的優(yōu)良性能的同時，尺寸減小了約一半。
　　 本文的主要工作有以下幾個方面：
　　 ⑴研究了(半模)基片集成波導與傳統(tǒng)矩形波導的相似性及轉換關系，給出了(半模)基片集成波導----微帶線轉接器的設計方法，從而使(半模)基片集成波導可以方便地連接與測試。
　　 ⑵將傳統(tǒng)的濾波器設計方法運用于基片集成波導中，對于K波段金屬通孔和介質柱結構的濾波器，編寫了相應的基于二分法的FORTRAN

4、程序綜合出各個尺寸，實物測試數(shù)據(jù)和仿真結果的一致性驗證了設計的正確性，提高了設計的效率和準確性。另外，本文還設計了基片集成波導E面膜片和感性窗濾波器。
　　 ⑶為了進一步減小基片集成波導器件的體積，設計并仿真了一個X波段半?；刹▽Ы饘偻诪V波器，從仿真的S參數(shù)可以看出設計的可行性。隨后，本文利用半?；刹▽У母咄ㄌ匦?，將其與微帶線低通濾波器級聯(lián)，為了更進一步減小體積，將微帶轉換部分嵌入半?；刹▽е?，得到了一個通帶