基于基片集成波導(dǎo)的濾波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界，基片集成波導(dǎo)（Substrate Integrated Waveguide；SIW）得到了越來越多的關(guān)注和研究。該結(jié)構(gòu)是一種新型的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，它在介質(zhì)基片的上下金屬表面開有兩排周期性的金屬化過孔?；刹▽?dǎo)有很多優(yōu)點(diǎn)，比如低損耗、高功率容量、高品質(zhì)因數(shù)、易集成、便于加工以及成本低等。因此，SIW在微波毫米波電路中得到了越來越多的應(yīng)用，其中，基于基片集成波導(dǎo)的濾波器設(shè)計(jì)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。因此本文的主要工作是針

2、對基片集成波導(dǎo)濾波器的研究與設(shè)計(jì)。本文的主要工作情況如下：
　　首先，介紹了濾波器的基本理論，為文章后文介紹基于基片集成波導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)做鋪墊。其中，介紹了濾波器的基本工作原理，濾波器的指標(biāo)參數(shù)，基本的濾波器模型和傳輸函數(shù)，并且介紹了設(shè)計(jì)濾波器的網(wǎng)絡(luò)綜合方法。在這一部分中，低通原型濾波器是重點(diǎn)介紹的對象，因?yàn)樗窃O(shè)計(jì)其它濾波器的基礎(chǔ)。
　　其次，介紹了基片集成波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和類型，比較了它與波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的異同，分析了它的電路特性

3、和設(shè)計(jì)方法。并且介紹了幾種基片集成波導(dǎo)與微帶線的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)了每種結(jié)構(gòu)的仿真實(shí)例，然后介紹了這幾種結(jié)構(gòu)的各自特點(diǎn)和適用范圍。這幾種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在后文中有被應(yīng)用。
　　然后，介紹了缺陷地面結(jié)構(gòu)單元(Defected Ground Structure；DGS)，研究了它的三種等效模型，分析了它的傳輸性能，并且總結(jié)了它的應(yīng)用特性。在以上理論的基礎(chǔ)上，將缺陷地面結(jié)構(gòu)理論和基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，研究了基于缺陷地面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)濾波

4、器的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法，并且設(shè)計(jì)了一個基于缺陷地面結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)濾波器，最終的仿真結(jié)果和測試結(jié)果都較為理想。
　　另外，為了實(shí)現(xiàn)了濾波器的小型化設(shè)計(jì)，本文在這一部分研究了雙模介質(zhì)基片集成波導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)方法。在討論了方形介質(zhì)基片集成波導(dǎo)諧振器的結(jié)構(gòu)和傳輸特性后，仿真設(shè)計(jì)了一個通過金屬化過孔進(jìn)行擾動簡并模的雙模介質(zhì)基片集成波導(dǎo)濾波器。該濾波器結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，性能較好。最終的仿真與實(shí)測結(jié)果都能滿足設(shè)計(jì)要求。
　　最后，為