基片集成波導(dǎo)平衡式濾波電路研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的快速發(fā)展，平衡式濾波電路因其優(yōu)異的抗干擾、抗噪聲能力在通信系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用，新型平衡式濾波電路的研究與應(yīng)用在現(xiàn)代射頻/微波電路系統(tǒng)集成化、小型化、模塊化和高可靠性的迫切需求下越來越重要。本文研究了基于基片集成波導(dǎo)技術(shù)的平衡式濾波電路設(shè)計原理和方法，充分利用基片集成波導(dǎo)低損耗、低成本、高品質(zhì)因數(shù)、易于集成等優(yōu)點，構(gòu)建高選擇性、高共模抑制、低插入損耗、小型化、高集成度的新型平衡式微波濾波電路。歸納起來，本文的創(chuàng)新

2、性工作包括以下幾個方面:
　　(1)提出新型高選擇性高共模抑制基片集成波導(dǎo)平衡式帶通濾波器。采用SIW諧振腔中的兩個正交簡并模實現(xiàn)新穎的平衡饋電結(jié)構(gòu)和高共模抑制，構(gòu)建了具有準橢圓濾波響應(yīng)的耦合拓撲結(jié)構(gòu)和耦合矩陣，構(gòu)造了平衡濾波器外部品質(zhì)因數(shù)和內(nèi)部耦合系數(shù)提取的等效模型，設(shè)計了單層單縫耦合雙模平衡濾波器和雙層雙縫耦合雙模平衡濾波器，所設(shè)計兩款濾波器呈現(xiàn)出高頻率選擇性的同時分別能達到37dB和48dB的共模抑制能力。
　　(2)

3、提出利用基片集成波導(dǎo)諧振腔中平衡諧振模式構(gòu)建平衡式雙通帶濾波器。采用矩形諧振腔中TE102模和TE201模來構(gòu)建平衡濾波器的雙通帶，設(shè)計新穎的內(nèi)部耦合結(jié)構(gòu)引入源和負載之間的耦合，產(chǎn)生兩個額外傳輸零點，改善了帶外抑制性能。提出基于正方形基片集成波導(dǎo)諧振腔中對角線TE102模和TE302模構(gòu)建雙通帶的平衡濾波器，通過調(diào)整擾動過孔的位置來改變兩個通帶的頻比，通過在兩個腔體表面蝕刻槽線來改善共模抑制性能，兩個通帶內(nèi)的共模抑制分別達到了55dB和

4、50dB。
　　(3)提出基于八分之一模基片集成波導(dǎo)(EMSIW)諧振器的新型小型化濾波器設(shè)計方法。構(gòu)建新型饋電和耦合結(jié)構(gòu)引入源和負載之間的耦合，設(shè)計了具有四個傳輸零點的高選擇性單通帶和雙通帶小型化濾波器。在此基礎(chǔ)上提出了基于EMSIW的平衡式饋電諧振器，設(shè)計了基于QMSIW和EMSIW諧振器的平衡式三階切比雪夫帶通濾波器和基于EMSIW諧振器的平衡式四階準橢圓帶通濾波器，展現(xiàn)出緊湊的結(jié)構(gòu)以及高共模抑制和諧波抑制能力。
　　

5、(4)提出多款新型基片集成波導(dǎo)平衡式濾波多功能電路。首先設(shè)計了高頻率選擇性平衡式濾波功分器，構(gòu)造了具有準橢圓濾波響應(yīng)的耦合拓撲結(jié)構(gòu)，給出了耦合矩陣綜合的方法，該功分器具有差模高選擇性濾波響應(yīng)的同時還具有很強的共模抑制能力。然后設(shè)計了基于圓形基片集成波導(dǎo)諧振腔的濾波魔T，該結(jié)構(gòu)利用兩個正交模式來實現(xiàn)同相和反相的功分輸出，以及端口之間的隔離。最后提出一種具有非平衡到平衡轉(zhuǎn)換功能的雙工器，工作于雙諧振模式的SIW諧振腔作為發(fā)射和接收通道的公共