基片集成波導(SIW)雙模帶通濾波器三腔級聯(lián)技術研究
本文選題:基片集成波導 + 雙模諧振; 參考:《南京郵電大學》2015年碩士論文
【摘要】:傳統(tǒng)的矩形波導雖然優(yōu)點明顯,例如電磁信號在波導內(nèi)部傳播時有很好的傳輸性能,有著較低的傳輸損耗,但是其不足之處在與波導結構往往尺寸比較大,不易和其他傳輸結構集成。這些劣勢嚴重制約這兩種傳輸線所構成濾波器的使用價值。在上世紀末,加拿大的學者和國內(nèi)學者組共同提出了一種新的傳輸結構—基片集成波導。這種傳輸結構包含了上述兩種傳統(tǒng)結構的優(yōu)勢,場在波導內(nèi)部的傳輸性能良好,波導內(nèi)部的傳輸損耗小,以及便于和其他傳輸線集成等,這些優(yōu)點使得其構建的濾波器適用于當前無線通訊技術要求。本論文首先分析電磁信號在SIW結構中場的傳播特征,通過比較指出場在SIW和傳統(tǒng)矩形波導中傳播的異同點,接著是在參考矩形波導諧振腔的基礎上,探討SIW構成的諧振腔的腔體尺寸、諧振頻率和腔體的Q值計算,然后討論腔體間一些常規(guī)耦合方式,以及腔體和50歐姆傳輸線連接時的轉換結構,再以上述理論分析為基礎,完成腔體間的連接,獲得性能良好的雙模濾波器件。文中主要分為腔體共面和腔體異面兩種情況分別進行探討,使得級聯(lián)后的濾波器在性能上有一定程度的提高,這一點主要體現(xiàn)在相對帶寬上。文中使用的腔體級聯(lián)主要有共面、異面級聯(lián),具體的級聯(lián)方式分為:共面腔體使用了開窗、微帶兩種級聯(lián)方式。異面腔體采用了探針、開縫級聯(lián)。由于SIW腔體的高度一般是毫米級,這就使得腔體的異面級聯(lián)對器件的大小影響有限,但是在平面上卻能有效的減小器件面積,使得其和當代無線通信中器件小型化的趨勢相吻合。
[Abstract]:Although the advantages of traditional rectangular waveguides are obvious, such as the good transmission performance and low transmission loss of electromagnetic signals propagating in the waveguide, the disadvantages of the traditional rectangular waveguides are that they are often larger in size than in the waveguide structure. Not easy to integrate with other transport structures. These disadvantages seriously restrict the use value of the filter formed by these two transmission lines. At the end of last century, Canadian scholars and domestic scholars jointly proposed a new transmission structure-substrate integrated waveguide. This kind of transmission structure includes the advantages of the two traditional structures mentioned above. The transmission performance of the field inside the waveguide is good, the transmission loss in the waveguide is small, and the integration with other transmission lines is convenient. These advantages make the constructed filter suitable for the current wireless communication technology requirements. In this paper, the propagation characteristics of electromagnetic signal in the field of SIW structure are analyzed firstly, and the similarities and differences between the field propagating in SIW and traditional rectangular waveguide are pointed out by comparison, and then on the basis of the reference rectangular waveguide resonator. The cavity size, resonant frequency and Q value of the cavity constructed by SIW are discussed. Then some conventional coupling modes between the cavity and the conversion structure between the cavity and the 50 ohmic transmission line are discussed. The theoretical analysis is based on the above theoretical analysis. The connection between cavities is completed, and a dual mode filter with good performance is obtained. In this paper, the two kinds of cases of cavity coplanar and cavity hetero-plane are discussed respectively, which makes the performance of the cascaded filter improve to some extent, which is mainly reflected in the relative bandwidth. In this paper, the cavity cascade is mainly coplanar and hetero-planar. The specific cascade methods are as follows: the coplanar cavity is windowed and the microstrip is cascaded. A probe is used in the cross-section cavity, and the slit is cascaded. Because the height of the SIW cavity is generally of millimeter order, this makes the cross-plane cascade of the cavity have a limited effect on the device size, but it can effectively reduce the device area in the plane. It coincides with the trend of miniaturization of devices in modern wireless communication.
【學位授予單位】:南京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN713.5
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本文編號:1958220
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