基片集成波导在微波电路中的应用研究

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1、４击才寺成Ａ凌ＵＮｔＣＳＧＥ亡ＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＨＯＬＯＧＹＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬ巨ＣＴＲＯＮＯＦＣＨ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ．蓮慮＼－－％－ｉｆｆ．．－．．二３达：如；ｐ．Ｖ４Ｖ議ｆ．＇＼．．／／．＂ｋ於．、識齡，－论文题目基片誠波导在微波电路中的劇阱究学科专业电路与系统Ｐ，．《一－即＾１３２１０２０１０２学号—２０作者姓名間浩洋指导

2、教师唐宗熙教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的硏究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或化书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并衷示谢意。作者豁名：為浩洋日期：如年斗月／日论支使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交

3、论文的复印件巧磁蟲，。本人授权电子科技乂学可Ｗ将学位论文允许论文被查阅和借阅的全，可或部分内容编入有关数据库进行检索Ｗ采用影印、缩印或巧描部等复制手段保存、汇学位论文。，编（）密论文解守此规定保的学位在密后应遵—签起養：為巧签：者名师名作＾■—．．Ｉ：年ＩＬｉ鬥期Ｗ斗分类号密级注1UDC学位论文基片集成波导在微波电路中的应用研究（题名和副题名）高浩洋（作者姓名）指导教师唐宗熙教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电路与系统提交论文日期2016.4.

4、1论文答辩日期2016.5.11学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。TheApplicationResearchofSubstrateIntegratedWaveguideinMicrowaveCircuitAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CircuitsandSystemsAuthor:GaoHaoyangSupervisor:

5、Prof.TangZongxiSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要目前，无线通讯产品正广泛地应用在生活中的各个领域，随之而来的是频谱资源日趋紧张，不同系统之间的相互干扰日益严重。同时，无线通讯系统结构日趋复杂，各个组件的集成度都在不断提高。在这种情况下，部分传统的电路模型已经不能满足实际需求，具有高性能和小型化优点的新型微波单元器件及系统正逐渐成为众多专家学者研究的热点。基片集成波导（SIW）作为一种新型的传输线结构，不但具有损耗低、品质因数高的优点，而且可以同复合左右手结构（CRLH

6、）、缺陷地结构（DGS）等其它新型平面电路结构集成在一起，为射频微波电路设计开辟了全新的领域。本文依据基片集成波导基本理论，对其在微波电路中的应用进行了研究。本文首先在基片集成波导中加载了互补螺旋谐振器（CSR），实现了具有超宽带外抑制的带通滤波器。其中CSR是复合左右手结构的一种，将两个CSR单元加载到SIW中，会产生一个低于SIW截止频率的通带。据此设计的带通滤波器较传统的SIW滤波器体积更小，并且带外抑制的频率范围更宽。在此基础上，本文又引入了另一种复合左右手结构——互补开口谐振环（CSRR），并将其同CSR一起加载到SI

7、W中，实现了具有四个传输零点的双通带滤波器。本文给出了这种电路结构的等效电路模型，并且分析了结构尺寸变化对等效参数的影响。进一步研究表明，这两种复合左右手结构的电磁场之间能够相互促进，这为CSRR和CSR的结合使用提供了新的方向。本文还研究了由SIW构成的微波谐振器，通过在SIW中加载两种新型的缺陷地结构，实现了两款SIW消失模谐振器。因为谐振频率远低于SIW的截止频率，所以SIW消失模谐振器较传统的SIW谐振器尺寸更小，同时对于高次谐波的抑制程度也更高。在此基础上，根据并联反馈式微波振荡器的基本原理，本文采用SIW消失模谐振器

8、作为选频网络，设计了振荡频率为10GHz的SIW消失模振荡器。振荡器具有很好的相位噪声性能，并且对于二次谐波的抑制度达到了55dB。本文采用了多种电磁仿真软件进行滤波器、谐振器以及振荡器的设计。经过仿真和优化，最终的电路实物由PCB工艺加工而成，测试结果与仿真结