基片集成波導(dǎo)高次模式諧振腔濾波器的研究.pdf

1、近年來，微波毫米波系統(tǒng)迅速向小型化、輕量化、高可靠性、多功能和低成本方向發(fā)展。因此，迫切需要尋求新的集成技術(shù)。基片集成波導(dǎo)(Substrate Integrated Waveguide，SIW)技術(shù)是近年來興起的一種可以集成于介質(zhì)基片中的新型導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。通過在介質(zhì)基片上排列周期性金屬化通孔，基片集成波導(dǎo)可以形成類似矩形金屬波導(dǎo)的傳播特性，所以由其構(gòu)成的微波毫米波元部件及子系統(tǒng)具有高Q值、高功率容量、低損耗、低輻射等優(yōu)點(diǎn)；同時作為平面結(jié)構(gòu)，

2、又易于與其它平面電路和芯片集成，可以利用普通PCB工藝、LTCC工藝、甚至薄膜電路工藝實現(xiàn)。 近年來，基片集成波導(dǎo)技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。但是，隨著研究的深入，當(dāng)頻率提高至Ka波段以上時，元器件尺寸變得很小，對加工工藝的精度要求隨之提高，以至于此時很難再采用普通PCB工藝加工實現(xiàn)基片集成波導(dǎo)元部件。另一方面，相比LTCC工藝和薄膜電路工藝，PCB工藝無論在加工復(fù)雜度，生產(chǎn)成本以及大批量生產(chǎn)等方面都擁有巨大優(yōu)勢。因此，如何在現(xiàn)有P

3、CB工藝下實現(xiàn)更高頻率的高性能基片集成波導(dǎo)元器件，對于基片集成波導(dǎo)技術(shù)的推廣和發(fā)展都有重要意義。 本文主要研究利用諧振腔高次模式實現(xiàn)毫米波頻段(Ka-和W-波段)基片集成波導(dǎo)帶通濾波器，從而在普通PCB工藝精度下，實現(xiàn)低成本高性能毫米波高頻段元器件。 第一章緒論介紹了基片集成波導(dǎo)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及趨勢，概要介紹了本文的主要工作。為了解決基片集成波導(dǎo)濾波器的測試問題，在第二章設(shè)計并測試了Ka波段基片集成波導(dǎo)一微帶電路轉(zhuǎn)換器

4、，介紹了測試基片集成波導(dǎo)元器件的校準(zhǔn)方法，實驗測試結(jié)果和全波仿真結(jié)果的良好吻合驗證了方法的正確性和有效性。第三章研究了高次諧振?；刹▽?dǎo)濾波器，首次提出了一種新型的高次諧振模濾波器結(jié)構(gòu)和抑制寄生模式的方法，在Ka波段分別設(shè)計了多種基片集成波導(dǎo)濾波器，并對影響測試性能的誤差進(jìn)行了校準(zhǔn)。為便于測試W波段高次模式濾波器，第四章設(shè)計、制作并測試了工作在W波段的波導(dǎo)—基片集成波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器，全波仿真和測試結(jié)果均驗證了設(shè)計的正確性。第五章首次設(shè)計了