基于半?；刹▽?dǎo)帶通濾波器的研究.pdf

1、濾波器作為微波系統(tǒng)的不可缺少的無(wú)源器件,其性能的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的整體指標(biāo)?；刹▽?dǎo)(Substrate Integrated Waveguide, SIW)濾波器兼具傳統(tǒng)金屬波導(dǎo)濾波器的高 Q值、高功率容量、低插入損耗的優(yōu)點(diǎn)和微帶濾波器的小體積、低成本、易于加工和集成等優(yōu)點(diǎn),因而受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。特別是半?；刹▽?dǎo)(HMSIW)濾波器,它不僅繼承了SIW濾波器的眾多優(yōu)點(diǎn),同時(shí)其面積也僅為SIW的一半,因此在微波毫米波電

2、路中有著廣闊的應(yīng)用前景。本文針對(duì)HMSIW技術(shù)和其他平面結(jié)構(gòu)技術(shù)展開(kāi)系統(tǒng)的研究,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了多款結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)良的帶通濾波器。本文的主要工作如下:
　　首先,本文系統(tǒng)的介紹了SIW/HMSIW濾波器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。包括SIW和HMSIW的結(jié)構(gòu)和傳播特性以及它們的等效分析方法,幾種常見(jiàn)的諧振腔形式,以及諧振腔間的共面以及異面耦合方式,為HMSIW濾波器的研究奠定基礎(chǔ)。
　　其次,本文對(duì)SIW/HMSIW和微帶線的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)

3、的分析和研究。首先對(duì)SIW-微帶線的共面和異面的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行了具體的研究,并分析、比較了它們之間的傳輸特性的不同特性。在此基礎(chǔ)上,對(duì)HMSIW-微帶線的共面和異面轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析,這為HMSIW濾波器的輸入輸出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。
　　然后,本文根據(jù)耦合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在SIW的基礎(chǔ)上提出了一系列的單層、多層HMSIW濾波器。基于經(jīng)典交叉耦合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),首次設(shè)計(jì)了單層的doublet和修正的doublet結(jié)構(gòu)的HMSIW帶通濾波器,

4、它能實(shí)現(xiàn)一到兩個(gè)傳輸零點(diǎn),同時(shí)具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。接著提出了一種多層交叉耦合的HMSIW濾波器,該濾波器具有體積小、集成度高和帶外選擇性好的優(yōu)點(diǎn),驗(yàn)證了HMSIW濾波器在多層LTCC結(jié)構(gòu)中的可行性。
　　最后,本文針對(duì)HMSIW與其他平面結(jié)構(gòu)結(jié)合的帶通濾波器進(jìn)行了研究。首先對(duì)缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)和開(kāi)口諧振環(huán)(SRR)以及缺陷地開(kāi)口諧振環(huán)(DGS SRR)的原理進(jìn)行分析。其次分別利用HMSIW的高通特性與周期性光子電磁帶隙(PBG)