基于SIW的新型帶通濾波器的研究.pdf

1、近年來，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對微波電路的研究提出了平面化、小型化和集成化的要求?；刹▽?dǎo)(SIW)作為一種新的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，同時具有波導(dǎo)和微帶線的優(yōu)點(diǎn)，例如品質(zhì)因數(shù)較高、功率容量較大、輻射損耗小、易與平面電路集成、易加工、成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此，SIW技術(shù)在天線饋線、濾波器、耦合器、振蕩器等微波、毫米波電路中得到了廣泛的應(yīng)用，其中應(yīng)用基片集成波導(dǎo)技術(shù)設(shè)計(jì)高性能的帶通濾波器是目前微波濾波器領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。
　　 本文首

2、先介紹了SIW結(jié)構(gòu)，接著分析了其傳輸特性和設(shè)計(jì)方法，并給出了SIW與微帶的過渡結(jié)構(gòu)。在SIW的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上又分析了四分之一模式基片集成波導(dǎo)（Quarter-mode substrate integrated waveguide，QMSIW），QMSIW結(jié)構(gòu)尺寸僅為SIW結(jié)構(gòu)的四分之一，更為緊湊和小型化。
　　 其次，結(jié)合廣義切比雪夫理論，設(shè)計(jì)了基于QMSIW中心頻率為5.5GHz的交叉耦合帶通濾波器，負(fù)耦合結(jié)構(gòu)是通過在兩諧振腔的公

3、共短路壁的上下金屬面上平行對稱地蝕刻出兩個耦合縫隙而構(gòu)成。在結(jié)構(gòu)中，通過不同傳輸路徑之間的能量抵消，實(shí)現(xiàn)在帶外增加傳輸零點(diǎn)，使濾波器獲得陡峭的帶外衰減。
　　 然后，結(jié)合互補(bǔ)開口諧振環(huán)(Complimentary split ring resonator,CSRR)基于SIW結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出具有陡峭帶外衰減和良好頻率選擇性的帶通濾波器。在此基礎(chǔ)上，通過添加缺陷地結(jié)構(gòu)（Defected ground structure，DGS），使用周

4、期的dumbbell結(jié)構(gòu)大大地展寬了濾波器的高頻阻帶。
　　 最后，利用低溫共燒陶瓷(Low temperature co-fired ceremic，LTCC)技術(shù)，結(jié)合SIW結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了V-band(57GHz～64GHz)頻段的交叉耦合帶通濾波器。由于頻率比較高，在設(shè)計(jì)中不可避免地存在寄生效應(yīng)和輻射損耗，文中對此進(jìn)行了討論分析。此外，文中詳細(xì)地介紹了每種帶通濾波器的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)過程。最終進(jìn)行了實(shí)物加工并測試，通過與仿真結(jié)果