基片集成波導(dǎo)濾波器與雙帶混合環(huán)耦合器研究.pdf

1、隨著電子系統(tǒng)向多功能、小型化、低成本方向快速發(fā)展,人們對系統(tǒng)級封裝(System on Package,SoP)中各類高性能小型化無源元件的需求也越來越強烈。因而,從實現(xiàn)工藝、結(jié)構(gòu)布局和設(shè)計方法等方面尋找適應(yīng)SoP中高集成度和兼容性要求,又具有低插損、高功率容量、多功能等優(yōu)點的新型微波無源元件實現(xiàn)技術(shù)變得很有必要。為此,本報告系統(tǒng)研究了小型化基片集成波導(dǎo)(Substrate Integrated Waveguide,SIW)濾波器和雙帶

2、混合環(huán)耦合器(Dual-BandHybrid Ring Coupler)的相關(guān)問題,并實現(xiàn)了多款性能優(yōu)良的緊湊型濾波器、耦合器和協(xié)同設(shè)計的多功能無源元件。
　　 本報告的主要研究工作和創(chuàng)新點為:
　　 1)提出了利用共面波導(dǎo)非諧振節(jié)點產(chǎn)生交叉耦合的消逝模SIW濾波器,基于低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)工藝實現(xiàn)的元件面積不到傳統(tǒng)SIW腔體濾波器的1/10,且具有優(yōu)

3、秀的寄生抑制特性。還提出了一種基于支節(jié)加載加脊SIW的LTCC寬帶濾波器,其中加脊SIW的主模截止頻率在通帶之內(nèi)。
　　 2)提出了兩種SIW與平面結(jié)構(gòu)混合集成的小型化濾波器。一種是結(jié)合SIW與階梯阻抗諧振器的雙帶濾波器,另一種是結(jié)合全模/半模SIW腔體和微帶雙模諧振器的擴展二項式濾波器。在兩種濾波器設(shè)計中,對其工作機理均進行了深入的理論分析和實驗驗證,使其性能進一步改善。
　　 3)將帶通濾波器的耦合諧振器模型拓展為三

4、端口和四端口形式?；跓o源元件多功能協(xié)同設(shè)計的理念,設(shè)計出了首款SIW巴倫濾波器和首款SIW平衡濾波器,分別采用PCB和LTCC工藝實現(xiàn)。它們都具有良好的頻率選擇性、輸出平衡度和寄生抑制特性。
　　 4)導(dǎo)出了帶有理想反相器的任意功分混合環(huán)耦合器設(shè)計方程。提出一類應(yīng)用階梯阻抗技術(shù)的小型化雙帶任意功分混合環(huán)耦合器,周長比傳統(tǒng)混合環(huán)縮短65-70％,可采用雙面平行帶線實現(xiàn)。利用支節(jié)加載短路諧振器設(shè)計了一款雙帶通180°混合耦合器,同