【摘 要】
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微波技术快速发展,传统低频通信资源紧张,5G高频段、Ka波段、E波段等高频段通信技术等成为研究热点,随着频率提升,微波电路和器件会更小、更紧凑,且对性能要求也更高。滤波器是射频系统中重要的微波组件,被广泛应用在卫星通信、航空航天等其他重要领域,滤波器的小型化是重要研究方向。基片集成波导是一种新型导波结构,它结合了传统金属波导和微带线的优点,集成度高、易于加工,且重量小、成本低,为实现小型化微波器件
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微波技术快速发展,传统低频通信资源紧张,5G高频段、Ka波段、E波段等高频段通信技术等成为研究热点,随着频率提升,微波电路和器件会更小、更紧凑,且对性能要求也更高。滤波器是射频系统中重要的微波组件,被广泛应用在卫星通信、航空航天等其他重要领域,滤波器的小型化是重要研究方向。基片集成波导是一种新型导波结构,它结合了传统金属波导和微带线的优点,集成度高、易于加工,且重量小、成本低,为实现小型化微波器件提供了一个方向。本文结合基片集成波导技术设计两款工作在X波段的小型化滤波器,主要工作如下:1、研究SIW、HMSIW原理,分析CSRR理论,使用HFSS软件仿真传统SIW加载CSRR滤波器,且对传统SIW加载CSRR滤波器带宽小问题提出加载双模CSRR结构,设计了一款加载双模CSRR的HMSIW新型小型化滤波器,该滤波器工作在7.4GHz,在6.7GHz-8.1GHz中间有良好通带,测试结果表明带内回波损耗最小值为-73dB,尺寸为5.3mm×12.8mm×0.254mm。2、研究分析四分之一模基片集成波导(QMSIW)原理,使用HFSS仿真直接耦合QMSIW-CPW滤波器,且改进直接耦合滤波器结构,采用交叉耦合结构优化传输零点,改善QMSIW-CPW滤波器频率选择特性,实现了更好的带外抑制。该滤波器工作在7.6GHz,工作带宽为1.3GHz,测试结果表明回波损耗最小值为-52dB,尺寸为12.9mm×20.6mm×0.254mm。3、对实物加工测试,验证本文中仿真的滤波器性能。4、总结本文仿真和加工测试中遇到的问题,并分析原因,提出改进方法和下一步研究方向。
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