基片集成波导

摘要：基于多模激励单腔谐振器和基片集成波导的原理(SIW)提出了高Q值、低损耗、大功率容量的新特点SIW方形腔双膜滤波器的设计方法。通过这种方法SIW腔体两个对称角的上切角作为微扰分离和耦合简并模式，从而形成4.95的中心频率GHz窄带带通过滤波器，最终通过直接过渡实现SIW转换到微带。关键词:基片集成波导；带滤波器；双膜谐振器；传输零点0 引言 滤波器在无线通信、军事、科技等领域有着广泛的应用。随着微波毫米波电路技术的发展，这些滤波器应具有插入损耗低、结构紧凑、体积小、质量轻、成本低的特点。用于滤波器的传统矩形波导和微带线很难满足这一要求。而基片集成波导(SIW)该技术为该滤波器的设计提供了良好的选择。 SIW双膜谐振器有一对简化模式，可以通过在谐振器中添加微扰单元来分离这两种简化模式。因此，扰动后的谐振器可视为双调谐电路。分离简并模式产生耦合后，会产生两个极点和一个零点。因此，双膜滤波器不仅减小了尺寸，而且增加了阻带衰减。还能实现窄百分比带宽。但双膜滤波器具有功率损耗高、插入损耗大的缺点。为此，本文提出了一种新型SIW腔体双膜滤波器的设计方法。 该SIW大功率容量和低插入损耗的特性可以补偿双膜滤波器的固有缺点。输入/输出采用直接过渡的转换结构，也减少了耦合间隙的损失。l 双膜谐振原理和频率调节 SIW它是一种新型的人工集成波导，由两排金属化孔嵌入平面电路的介质层组成。这两排金属化孔构成了波导的窄壁。图1显示了基板集成波导的结构示意图。这种平面波导不仅容易与微波集成电路(MIC)以及单片微波集成电路(MMIC)而且，集成，SIW传统矩形波导具有质量因数高、辐射损耗小、设计方便等优点。1．1 基片集成波导谐振腔 一般来说，两个电路的振荡频率越接近，两个电路之间的能量转换所需的耦合就越小。由于谐振腔中无数模式中存在正交关系，因此必须扰动理想的结构，才能使这些模式耦合产生能量交换。然而，为了保持场结构的原始形式，这种干扰非常小。因此，本文选择了SIW的简并主模TE102和TE其电场分布图如图2所示。因为TM和TEmn(n10)不能够在SIW中传输。因此，一方面可以保证小扰动时的耦合，也可以保证场的原有结构。 假设图3所示矩形腔的长度、宽度和高度分别为a、b、d。因为TEmn(n10)不能在SIW中间传输，所以对SIW谐振腔谐振频率的计算公式如下： 两种模式具有相同的谐振频率，有以下关系： 使用公式(1)、(2)、 (3)确定矩形波导谐振腔的初始尺寸，然后结合相关文献确定SIW腔体尺寸。图3显示了其金属矩形谐振腔的基本结构。图3显示了其金属矩形谐振腔的基本结构。 双膜SIW谐振腔及其频率调节 双膜滤波器可用于圆柱形波导、矩形波导和微带线。然而，一些典型的双膜设计方法（如调节螺钉、内角加工、微带贴片上的十字槽等）并不适用SIW腔体。有文献提到，切角、打孔、馈电扰动等扰动方法应用于SIW腔体。因此，本文选取了SIW腔体对称角上切两个相同的方形角作为微扰。扰动腔的谐振频率分为f1和f两个不同频率的平均值(f1 f2)/2与原腔谐振频率f0往往不相等。同样，输入/输出部分的耦合也会导致谐振频率的平移。这将导致两种情况：一是(f1 f2)／2>f0；二是(f1 f2)／2

时间：2010-06-30