微波毫米波基片集成濾波器的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代微波毫米波電路與系統(tǒng)的高速發(fā)展，集成化、小型化、輕量化、高可靠性、低成本的發(fā)展趨勢(shì)越來越清晰。在電路系統(tǒng)越來越復(fù)雜，指標(biāo)要求越來越高的同時(shí)，體積要求越來越小，重量要求越來越輕，成本要求越來越低，因此迫切需要發(fā)展新的微波毫米波集成技術(shù)。基片集成波導(dǎo)(Substrate Integrated Waveguide，SIW)是近些年提出的一種將傳統(tǒng)金屬波導(dǎo)移植到普通介質(zhì)基片的基片集成技術(shù)，SIW可以與其他有源或無源平面電路很好地實(shí)現(xiàn)共面

2、集成，同時(shí)還具有與波導(dǎo)類似的低損耗、低輻射、高隔離度、高功率容量等諸多優(yōu)點(diǎn)?；赏S線(Substrate Integrated Coaxial Line，SICL)是另一種將傳統(tǒng)同軸線移植到普通介質(zhì)基片的基片集成技術(shù)，與SIW相比，SICL具有體積小、色散低等顯著優(yōu)勢(shì)。本文主要基于SIW和SICL技術(shù)，研究新型高性能微波毫米波基片集成濾波器。
　　第一章研究基于SICL技術(shù)的小型化高性能濾波器。相比SIW以及傳統(tǒng)平面帶線結(jié)構(gòu)

3、，SICL電路的面積都具有小型化的優(yōu)勢(shì)，使用傳統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)方法就可以很方便地構(gòu)建小型化濾波器。此外相對(duì)SIW的色散性與傳統(tǒng)帶線結(jié)構(gòu)的非屏蔽性，SICL濾波器還可以有更好的阻帶性能。結(jié)合本章提出的Spur Stepped Impedance Resonator(SSIR)技術(shù)以及In-Resonator Stub技術(shù)，SICL濾波器的帶外性能可以得到有效改善。本章相關(guān)的研究結(jié)果已在IEEE Microwave and Wireles

4、s Components Letters、Microwave andOptical Technology Letters、IEEE MTT-S International Microwave Symposium、IEEE MTT-SInternational Wireless Symposium等國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊和國際會(huì)議上發(fā)表。
　　第二章研究基于SIW技術(shù)的平衡濾波器。詳細(xì)分析了SIW作為導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的平衡特性，提出了多種性能優(yōu)異

5、的基片集成波導(dǎo)平衡濾波器。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的平衡濾波器相比，SIW平衡濾波器具有高品質(zhì)因數(shù)、結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、高共模抑制度、共模抑制具有固有性、魯棒性、不受限于對(duì)稱結(jié)構(gòu)等諸多優(yōu)點(diǎn)，并且其設(shè)計(jì)方法還可以借鑒傳統(tǒng)單端非平衡SIW濾波器的設(shè)計(jì)。本章相關(guān)的研究成果已經(jīng)發(fā)表在IEEE Transactions onMicrowave Theory and Techniques。
　　第三章研究SIW與傳統(tǒng)平面?zhèn)鬏斁€的混合集成技術(shù)。SIW與傳統(tǒng)平

6、面?zhèn)鬏斁€雖然可以很好地共面集成，但一般都只分別獨(dú)立構(gòu)成功能器件?；旌霞蒘IW與CPW（共面波導(dǎo)）可以同時(shí)獲得SIW的高品質(zhì)因數(shù)以及CPW的小型化電路面積，而且利用兩者不同的場(chǎng)分布特點(diǎn)還可以引入可控的混合電磁耦合與傳輸零點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)小型化高性能的準(zhǔn)橢圓濾波器。相比同等階數(shù)的傳統(tǒng)SIW濾波器，混合集成濾波器可以節(jié)省約三分之二的電路面積并且具有更為陡峭的邊帶和更高性能的阻帶;相比同等階數(shù)的傳統(tǒng)平面?zhèn)鬏斁€濾波器，混合集成濾波器則具有其無法比擬

7、的高品質(zhì)因數(shù)?；旌霞山Y(jié)構(gòu)還適合于設(shè)計(jì)雙工器，平面?zhèn)鬏斁€的引入可省去傳統(tǒng)波導(dǎo)雙工器或SIW雙工器必需的波導(dǎo)T形結(jié)，自由放置的傳輸零點(diǎn)可靈活配置雙工器的通道特性，SIW的高品質(zhì)因數(shù)則是雙工器性能優(yōu)越的保障。本章相關(guān)的研究成果已經(jīng)發(fā)表在IEEE Transactions on MicrowaveTheory and Techniques。
　　第四章研究硅基毫米波、亞毫米波基片集成技術(shù)?；贑MOS工藝和基片集成波導(dǎo)、共面波導(dǎo)混合集成