基片集成波导滤波器ppt课件.ppt

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1、基片集成波导滤波器的研究StudyonTheSIWFilters1SIW产生背景2SIW基本特性4CSRR-SIW滤波器Contents3CSRR基本特性Waveguide什么是波导在微波或可见光波段中引导波按照一定方向传播的装置空心金属波导管矩形波导微带线光纤SIW的产生背景历史追溯二战时期以金属波导和微波同轴线为代表的第一代微波电路矩形波导(RectangularWaveguide)19世纪60年代微带电路、平面微波电路小型化、低成本、易于集成半开放式结构、能量泄露、辐射损耗SIW的产生背景2005年加拿大蒙特利尔大学的吴柯教授提出并率先成功地应用了基片集

2、成波导（SubstrateIntegratedWaveguide）技术。基片集成波导兼具矩形波导和微带线的优点：品质因数高、辐射损耗小、体积小、重量轻、容易加工和集成。1SIW产生背景2SIW基本特性4CSRR-SIW滤波器Contents3CSRR基本特性矩形波导截止特性长、宽、间隔等效关系基本特性漏波特性电磁泄漏SIW的基本特性SIW与RW的等效关系研究表明当SIW与RW有如下等效关系：与普通的金属矩形波导类似，基片集成波导的截止频率主要由两排金属化通孔的间距a确定：SIW的截止特性SIW的漏波特性RW的TE10模的场结构与壁电流SIW的漏波特性间隙越小泄

3、露越小制作工艺有限如何选择？泄漏小易加工利用SIW实现带通滤波器利用SIW的高通特性，与带阻或低通的结构相结合两大方向利用SIW谐振腔结构，直接采用腔体或模式间的耦合理论1SIW产生背景2SIW基本特性4CSRR-SIW滤波器Contents3CSRR基本特性ComplementarySplitRingResonatorSplitRingResonator一对开口方向相反的同心金属环ComplementarySplitRingResonatorSRR的互补结构CSRR基本性质基本结构与等效电路CSRR谐振频率谐振频率可以推出，f0跟环半径、环间距、开口间距有关

4、应用有限元仿真软件HFSS对CSRR进行性能分析。CSRR外环半径为3.5mm，环宽为0.5mm，环间距为0.3mm，开口间距为0.2mm。CSRR谐振频率的影响因素外环半径对CSRR谐振频率的影响CSRR谐振频率影响因素环半径对CSRR谐振频率的影响开口间距对CSRR谐振频率的影响CSRR谐振频率的影响因素1SIW产生背景2SIW基本特性4CSRR-SIW滤波器Contents3CSRR基本特性CSRR-SIWFilter2007年电子科大的张小川、徐军等人，在SIW上表面蚀刻3个CSRR设计了一个带通滤波器CSRRs-SIWFilter2007年南京理工大

5、学的车文荃教授设计了一个5阶带通滤波器，实现了带内最大差损小于1.5dB，回波损耗低于-20dB2009年加州大学洛杉矶分校的YuanDanDong，TatsuoItoh深入分析了CSRRs特性及其等效电路模型提出一种新型CSRRs--通过去除两个谐振环之间的微带线CSRRs-SIWFilter四类不同的CSRRs-SIW单元除去中心微带线新型CSRRs-SIW单元CSRRs-SIW谐振单元等效电路等效模型只能在有限的频率范围内有效，它不能反映出谐振器高次模的影响，但是能够完全解释这些结构的传输特性CSRRs-SIWFilter设计步骤1根据设计指标，选择合适

6、的低通原型滤波器函数，求出阶数，得到低通原型滤波器的元件值3根据低通原型元件值确定谐振器单元间的耦合系数，外部品质因数在仿真软件中建模仿真，得到谐振单元、输入输出端口具体尺寸。仿真优化2（三阶）中心频率：5.05GHz，3dB带宽为0.33GHz，带内最小插入损耗大约2.03dB，带内回波损耗优于-16.6dB，显示出良好的通带传输和阻带抑制特性。CSRRs-SIWFilter实物ＳＩＷ优点损耗低、品质因数高、功率容量大低剖面、尺寸小、易于集成高通特性ＣＳＲＲ带阻特性左手特性思考在此基础上如何实现超宽带、双通带滤波器？深入研究新型ＣＳＲＲ结构，进一步降低辐射损

7、耗，提升阻带特性。总结ThankYou!