現(xiàn)代汽車?yán)走_(dá)、高清視頻以及衛(wèi)星通信等系統(tǒng)的快速發(fā)展導(dǎo)致現(xiàn)有頻率資源日漸枯竭,由此對選頻器件—微波濾波器的設(shè)計提出了更高性能、更小體積以及更多頻段等的要求。基片集成波導(dǎo)（Substrate Integrated Waveguide,SIW）作為近十年來出現(xiàn)的一種新型導(dǎo)波結(jié)構(gòu),因其兼具金屬波導(dǎo)和平面微波傳輸線的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于微波濾波器設(shè)計之中。然而,對于SIW小型化技術(shù)的研究以及如何將其應(yīng)用在多頻濾波器設(shè)計之中,仍然是目前SIW研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)。因此,本文在充分調(diào)研了SIW濾波器小型化以及SIW多頻濾波器研究的基礎(chǔ)上,研制出多款新型單頻及多頻SIW帶通濾波器。第一,本文在傳統(tǒng)八分之一模SIW諧振腔的基礎(chǔ)上提出一種刻蝕分形缺陷的新型諧振腔。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一款四階帶通濾波器,使其尺寸減小了90%。同時在設(shè)計中引入交叉耦合以及縫隙補(bǔ)償耦合,使該濾波器產(chǎn)生了兩個傳輸零點(diǎn)（Transition Zero,TZ）,極大地改善了濾波器的帶外抑制性能。第二,基于等邊三角形SIW諧振腔提出了一種全新的三分之一模SIW的概念,使其尺寸減小了75%,并將其分別應(yīng)用在單頻及雙頻濾波器設(shè)計之中。設(shè)計的單頻濾波器... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于圓形SIW雙模四階帶通濾波器Figure1-7adual-modeforth-orderbandpassfilterbasedoncircleSIW綜上所述，目前通過簡并多模技術(shù)對SIW濾波器進(jìn)行小型化設(shè)計已經(jīng)得到了

可以實(shí)現(xiàn)一個由單頻寬帶帶通濾波器向雙通帶帶通濾波器的轉(zhuǎn)換的可重構(gòu)微波帶通濾波器。這種設(shè)計增加了利用SIW多模技術(shù)設(shè)計濾波器的靈活性，同時為多頻濾波器的設(shè)計打開了一個新的思路。圖1-10給出了該濾波器的電路結(jié)構(gòu)及S參數(shù)結(jié)果。（a）(b)圖 1-10 （a）濾波器結(jié)構(gòu)；（b）不同個數(shù)的金屬柱擾動對應(yīng)的 S 曲線圖Figure 1-10 (a) Structure of the proposed filter; (b) different S-parameters of the filter response todifferent numbers of posts綜上所述，利用多模技術(shù)進(jìn)行SIW小型化單頻濾波器的設(shè)計已經(jīng)引起了廣泛的研究。然而，在現(xiàn)代微波濾波器的設(shè)計中，很多情況下單一頻率的濾波器己經(jīng)不能滿足現(xiàn)代通信設(shè)備的需求，而將多個獨(dú)立不同頻段的濾波器同時集成在一個設(shè)備上無疑又會增大通信系統(tǒng)的體積。因此如何利用SIW的多模技術(shù)來進(jìn)行雙頻

[49]通過引入微帶線和CPW的混合平面結(jié)構(gòu)設(shè)計了一款雙頻帶通濾波器。通過調(diào)節(jié)CPW結(jié)構(gòu)的尺寸以及位置，可以對該濾波器基模的諧振頻率進(jìn)行控制，該濾波器的電路結(jié)構(gòu)以及變化S曲線如圖1-11所示。圖 1-11 雙頻濾波器的電路結(jié)構(gòu)及不同 L 值對應(yīng)的 S 曲線Figure 1-11 The circuit structure of the dual-band filter and S-parameters changes with different L此外，文獻(xiàn)[50]通過對矩形 SIW 諧振腔切角擾動，結(jié)合平行饋線的饋電的方式，實(shí)現(xiàn)了一個雙通帶 SIW 濾波器。值得注意的是，這種設(shè)計不是利用主模和簡并模對一起構(gòu)成雙通帶，而是簡并模對自身中的每一個諧振模式獨(dú)立形成各自的通帶。該濾波器的電路結(jié)構(gòu)和它對應(yīng)的電路傳輸拓?fù)渎窂饺鐖D 1-12 所示。通過觀察圖 1-12 可以發(fā)現(xiàn)，切角使得腔體內(nèi)的簡并模對實(shí)現(xiàn)了有效的分離，并分別構(gòu)成了該濾波器的第一、第二通帶。還有人基于 SIW 通過頻率變換方法[52][53]的方法設(shè)計了雙頻帶通濾波器，但此方法的缺點(diǎn)非常明顯

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]波導(dǎo)濾波器的設(shè)計及其小型化研究[D]. 史曉飛.電子科技大學(xué) 2012



本文編號：3362568