（毕业论文）基片集成波导滤波器研究

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1、基片集成波导（SIW）是近几年来出现的一种新型波导传输线结构，因其具有低插损、高Q值、易于集成等优异特性，使得其在各种微波毫米波器件的设计中得到广泛应用。高选择性、小型化以及高集成度的基片集成波导滤波器成为了当前无线通信系统中研究的热点。本文主要围绕无线通信系统中交叉耦合滤波器与双频带滤波器展开，基于基片集成波导谐振腔结构，设计了多款高选择性、低剖面的基片集成波导单通带/双通带滤波器。本文的研究工作主要有在以下几个方面：首先，第一章简述了SIW滤波器的研究意义及研究现状，在第二章和第三章重点介绍了交叉耦合微波滤

2、波器综合理论与基片集成波导谐振腔滤波器基础理论,并编写了用于提取滤波器传输零点位置的MATLAB程序，另外，利用HFSS软件详细研究了基片集成波导谐振腔滤波器耦合结构以及输入输岀结构的设计。其次，基于交叉耦合滤波器理论，本文利用ADS和HFSS软件研究了具有较好选择性的单层与双层SIW滤波器。其中通过对SIW滤波器的层叠设计，其尺寸比传统单层滤波器缩小了近50%,另外，单层SIW滤波器引入源与负载耦合，进一步减小了滤波器的体积。利用频率变换技术和共用输入输岀耦合结构的双通带滤波器综合理论，第五章分别设计了工作于

3、X波段的双层SIW双频滤波器和工作在Ku波段的源与负载耦合的多传输零点SIW双频滤波器。将共用源与负载耦合结构引入到SIW双频滤波器设计中，并且在源与负载之间引入电耦合，从而产生多个有限频率传输零点，大大提高了滤波器的带外选择特性；根据设计指标分别在HFSS中建立它们的3维全波仿真模型，仿真结果显示滤波器两通带间均具有较高的隔离度，较小带内插损，同时滤波器的结构紧凑。最后对新型多传输零点SIW双通带滤波器进行加工实测，实测的响应与仿真响应吻合良好，证明了该方法的可行性，满足了工程的需要。最后，第六章对全文进行总

4、结和展望。关键词：高选择性，小型化，基片集成波导，交叉耦合，传输零点，双频带ABSTRACTSubstrateintegratedwaveguide(SIW)isanovelwaveguidetransmissionlinestructure.Itappearedinrecentyears,becauseofitslowinsertionloss,highQvalue,easeofintegrationandotheroutstandingfeatures,whichmakesitwidelyusedindes

5、igningavarietyofmicrowaveandmillimeterwavedevices.Thesubstrateintegratedwaveguidefilterwithhighselectivity,miniaturizationandhighintegrationhasbecomeahotresearchinthecurrentwirelesscommunicationsystem.Thispapermainlyfocusoncross-couplinganddual-bandfiltersin

6、wirelesscommunicationsystem.Basedonsubstrateintegratedwaveguideresonatorstructure,avarietyofhighselectivity,lowprofileSIWsinglepassband/dual-passbandfiltershavebeendesigned・Themainresearchworkisorganizedin6chaptersasfollows:Firstly,Chapter1isdevotedtotherese

7、archmeaningandstatusofSIWfilters.、Cross-couplingtheoryofmicrowavefiltersandbasictheoryforsubstrateintegratedwaveguidecavityfilterareintroducedinChapter2andChapter3.Then,theprogramusingMATLABisconductedtoextractthetransmissionzeroofthefilter.Inaddition,adetai

8、ledstudyofdesigninginputandoutputstructureandtheresonatorscouplingstructureofthesubstrateintegratedwaveguidefilterhasbeenincludedbyHFSSsoftware・Secondly,fromthecross-coupledfiltertheory,Chapter4