3cm集成波導(dǎo)切比雪夫帶通濾波器的設(shè)計.pdf

1、濾波器就是對某一頻率分量通過，衰減通帶外分量的一種選頻裝置。在現(xiàn)目前的手持設(shè)備基站、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，濾波器應(yīng)用極其廣泛，它是組成系統(tǒng)必不可少的組件。濾波器的設(shè)計是微波技術(shù)學(xué)科的重要領(lǐng)域之一，它可以用來濾除系統(tǒng)中我們不需要的雜波，如影響系統(tǒng)的毛刺信號。隨著衛(wèi)星通信、手持無線設(shè)備通信的蓬勃發(fā)展，人們對工作在微波、毫米波頻段的濾波器的指標(biāo)要求越來越高，比如頻率選擇性高、寬帶化以及小型化等。傳統(tǒng)的濾波器有波導(dǎo)型和微帶型，然而這兩者有著高功率、低

2、損耗和易于集成的矛盾，每一種只能滿足其中的一個或兩個優(yōu)勢，因此集優(yōu)點于一體成為目前濾波器研究的熱點。
　　基片集成波導(dǎo)（Substrate Integrated Waveguide，SIW）是20世紀90年代初期由日本學(xué)者提出，并在隨后幾年成為研究熱點，受到人們的關(guān)注。它是近幾年的一種新型傳輸線結(jié)構(gòu)，它具有功率容量大、損耗小、易于集成、容易加工、成本低廉等優(yōu)點，它兼顧了微帶傳輸線和傳統(tǒng)金屬波導(dǎo)的優(yōu)點，有“微帶的體積，波導(dǎo)的性能”之

3、稱，它可以用其實現(xiàn)傳統(tǒng)腔體濾波器結(jié)構(gòu)，加上最近幾年微波、毫米波系統(tǒng)及其器件的快速發(fā)展，SIW結(jié)構(gòu)濾波器由于其獨特的優(yōu)勢得到了人們的關(guān)注。
　　本論文首先研究了SIW結(jié)構(gòu)的傳輸性能，利用電磁仿真軟件得到了SIW的結(jié)構(gòu)尺寸變化對端口參數(shù)的影響的規(guī)律，由于SIW與矩形波導(dǎo)的相似性，再把矩形諧振腔的理論運用在SIW中，設(shè)計出了SIW諧振腔，并與微帶諧振器相比較，驗證了SIW諧振腔的高Q值特性，然后把傳統(tǒng)的腔體濾波器設(shè)計方法用于SIW結(jié)構(gòu)，

4、并研究腔體之間的耦合特性，設(shè)計出了性能優(yōu)良的帶通濾波器。在設(shè)計濾波器的開始，為了使器件盡量小，運用了腔體疊層結(jié)構(gòu)。在濾波器的輸入輸出端口處，考慮到系統(tǒng)集成和實際測試的需要，分析并設(shè)計了SIW傳輸線-微帶線轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。最后，設(shè)計出的X波段疊層結(jié)構(gòu)帶通濾波器達到了所需的指標(biāo)：中心頻率在10GHz，1dB帶寬約0.77GHz，通帶的最大回波損耗是22dB，通帶插入損耗低于0.7dB，通帶的矩形系數(shù)約2.15，帶外抑制≥30dB時在中心頻率±0.