基片集成波导腔体带通滤波器研究41页PPT

高性能基片集成波导微波滤波器研究一、本文概述随着无线通信技术的飞速发展，微波滤波器在雷达、卫星通信、移动通信等领域的应用日益广泛。

基片集成波导（SIW）作为一种新型的导波结构，具有低插损、高Q值、易于集成等优点，在微波滤波器的研究中受到了广泛关注。

传统的SIW微波滤波器在某些频段内仍面临性能瓶颈，如插损大、带外抑制不足等问题，制约了其在高性能通信系统中的应用。

开展高性能基片集成波导微波滤波器的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

本文旨在深入研究高性能基片集成波导微波滤波器的设计理论与方法，通过优化滤波器结构、提高制作工艺等手段，实现滤波器性能的提升。

本文将系统介绍SIW的基本理论及其在微波滤波器中的应用现状，分析现有SIW微波滤波器的性能特点与存在的问题。

本文将重点研究新型SIW滤波器的设计理论，包括滤波器拓扑结构的选择、谐振单元的设计、耦合方式的优化等方面，以提高滤波器的性能。

本文将通过实验验证所提出的新型SIW滤波器的性能，为高性能SIW微波滤波器的实际应用提供有力支持。

本文的研究内容将对提升SIW微波滤波器的性能、推动无线通信技术的发展具有重要意义，并为相关领域的研究人员提供有益的参考与借鉴。

二、基片集成波导微波滤波器的基本理论基片集成波导（SIW）微波滤波器是微波工程领域中的一个重要研究方向，其理论基础涉及电磁场理论、微波传输线理论以及滤波器设计原理等多个方面。

SIW结构通过在介质基片上刻蚀出周期性金属通孔阵列来模拟传统波导的传输特性，从而实现了波导结构的小型化和集成化。

SIW微波滤波器的基本工作原理是利用SIW结构中的电磁波传播特性，通过合理设计滤波器的拓扑结构和尺寸参数，使得在特定频率范围内的电磁波能够通过，而在其他频率范围内的电磁波则被抑制。

SIW结构中的电磁波传播特性包括截止频率、传播常数、衰减常数等关键参数，这些参数直接影响了滤波器的性能。

在SIW微波滤波器的设计过程中，需要采用适当的电磁场分析方法，如有限元法（FEM）、时域有限差分法（FDTD）等，对SIW结构的传输特性进行精确计算和分析。

基片集成波导三腔感性耦合腔体滤波器的设计研究作者：孙白平来源：《数字技术与应用》2013年第12期摘要：工程实际中常用的带通滤波器设计方法是从原形低通模型出发，经过频率变换和元件参数值的变换得到集总参数谐振腔元件数值的大小，再利用微波结构加以实现。

本论文以一个基片集成波导感性耦合腔体滤波器的设计为例，详细的阐述了基片集成波导腔体滤波器的设计过程。

之后，按照此类腔体滤波器的设计方法，设计了多款腔体带通滤波器，包括有极高的频率选择性的交叉耦合滤波器，具有优良的性能和小型化效果。

关键词：滤波器集成波导频率变换中图分类号：TN713.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）12-0153-011 腔体耦合带通滤波器的设计步骤腔体耦合带通滤波器的设计可分为如下七个步骤：（1）根据设计指标对带内纹波的要求，选定滤波器是切比雪夫型还是巴特沃斯型。

一般来讲，在满足通带内的纹波时，都会选取切比雪夫型，因为它截止速率更快，使用元件数量更少，设计简便，易于调整。

（2）根据需要截止的频率，计算出低通原形滤波器需要的元件个数n。

若n计算得到非整数，则n取稍大一些的整数。

（3）若选取切比雪夫型滤波器，根据通带内可容忍的纹波程度的大小，以及元件个数n，查表得到原形低通滤波器中各个元件的值。

（4）根据设计指标中的带宽要求，计算出输入、输出腔的外部品质因数与各腔体之间的耦合系数。

（5）根据设计要求的中心频率，可得到基片集成波导谐振器的长度和宽度，一般情况下，使用正方形的谐振器。

（6）根据谐振器的结构设计耦合结构。

可以选择电耦合、磁耦合，是感性耦合还是金属通孔耦合等，提取输入、输出腔体的品质因数和各个腔体之间的耦合系数。

（7）整体仿真，对耦合系数、外部品质因数、各腔体之间谐振频率等敏感参数进行微调，使滤波器达到最佳性能。

这七个步骤为本章腔体滤波器设计的基础。

本节将详细叙述一款三腔体耦合带通滤波器，从滤波器设计指标的要求出发，到如和计算外部品质因数和耦合系数，再到如何在电磁仿真软件中提取计算所得参数。