基片集成波导带通滤波器的设计
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文章 设 计 了中心频 率 在 ８ ． ６ Ｇ Ｈ ｚ 、 带宽 ８ Ｏ Ｏ Ｍ Ｈ ｚ的 带通滤 波 器，并利 用Ｈ Ｆ Ｓ Ｓ仿 真软件对 这种 滤波 器进 行优化和仿真 ，得 到满意的结果。
迫切需要发展新 的微波毫米波集 成技术。正是 为了解决上述矛盾 ，一种基于介 质基 片的波导 结构被提 了 出来～一 基片集成 波导 （ Ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ
对 准 水 平 齿 轮 上 标 记 的孔 ， 系 统 开 始 时 便 会 自
表 ３中 的数据 表 明，方 位角 的跟 踪 误差 轴在水平方 向松动 状况不明显。只要继续改善 控制方式 ，就 能更好地提 高跟踪精 度。 采用 双 模式 跟踪 ，经 过程 序调 试 ，系统
在室外能正常地运行 ， 并能正常切换跟踪模式 ， 比较 小 ，这 是 因为 水 平 方 向 ห้องสมุดไป่ตู้ 齿 轮 比较 大 ，连 参考文献 … 张兴磊 ，杨丽 丽 ，张 东凤 ．一种 太 阳 自动
现象 。
件 。采用本研 究提出的双模式实时跟踪方法可
实 现 太 阳跟 踪 器 的全 天候 自动 跟 踪 。
样 符合 太阳运动规律 。 太 阳高度 角 与垂直 方 向上 的 电位器 电压
成 正比，太阳方位角与水平 方向上步进 电机 的 步数成 正 比。只要算 出太 阳高度角和太阳方位 角 ，通 过实验计算 比例 系数 ，即可算 出对步进 电机 的操 作量的大小 。复位 时，水平方 向必须
【 关键词 】基 片集成波导 Ｓ Ｉ Ｗ 带通 滤波器 等
边三 角形谐振单 元
导谐振器 设计的带通滤波器 。最后设计 出了一 面 电路易于集成、易于加工等优点。 个 中 心频率 为 ８ ． ６ ＧＨ ｚ 、带 宽为 ８ ０ ０ ＭＨｚ的基 片集成波导带通滤波器 。 ２ ． ２ 功分 器
Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｗａ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ，Ｓ ／ Ｗ）。
定 向耦 合器 作为 一种 重要 的无 源器 件被 广泛地应用 于现 代微波毫米波通信系统 ，在天 线 阵列馈 电网络 中，定向耦合器是一个主要部 件 。波导窄边缝 隙耦合 定向耦 合器是一种 比较 成 熟 的 电 桥 结 构 ，Ｐ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｉ ｆ ｐ ａ ｎ ｄ ｅ详 细 描 述 了
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ・ 电子技术
基片集成波 导带 通滤 波器的设计
文／ 单武
低成本微波毫米波 宽带系统非常关键 。因此 ，
２ １定 向 耦 合 器
文章 介 绍 了一 种应 用 基 片集 成 波导 （ ｓ Ｉ Ｗ ）技 术 的 带通 滤 波 器 ，此 带通 滤 波 器是 由六 个等 边 三 角形 谐 振单 元 构成 的 。这种 结 构 的滤 波 器具 有 高品 质 因数 、低 插入 损 耗 、大 功率 容 量等 优 点。
构 紧凑、可靠性高 ，而且还具有成本低 、与平
１ 引言
随 着现 代微 波 毫米 波 电路系 统 的高速 发 展 ，其功 能越 来越复杂、 电性能指 标要求越来 越高 ，同时要求其体积越来越 小、重量越来越 轻 整个系 统迅速 向小型化、 轻量化 、 高可靠性 、 多功能性和低成 本方向发展 。 低成本 、高性能 、 高成 品率 的微 波毫米波技术对于开 发商业化的
基 片 集成 波 导 （ ｏｗ） ｒ 是 一种 立 体 的周 期 性结构，它 能够 利用 Ｐ Ｃ Ｂ、Ｌ Ｔ Ｃ Ｃ等集成 工艺 制作 ，通过金属通孔或者 空气过孔 限制向外辐 射 的电磁波 ，从而代替传统矩形金属波 导或 者 非辐射介质波 导 （ ＮＲ Ｄ）。同时，由基 片集 成 波 导技 术所构成的元器件具有高 品质 因数、大 功率容量 、造价低和 易于集成等 优点。 本 文介 绍 了使用 等边 三 角形基 片集 成波
如定 向耦合 器、功分器、滤波器 、天线等 ，都 广泛 的应用 ，其 中功率分配器得 到了充分的研 展现 出了与传 统意义上的矩形金属波 导构建 的 究与应用 ：Ｇｅ ｒ ｍａ ｉ ｎ利用基片集 成波导技 术设
微波器件相媲 美的性能。
＜ ＜上 接 １ １ ６页
冬至 日当天 ，太阳直射 点在南 回归线 上， 其状况与春分 日和秋 分 日状况相似 ，不 同的是 太 阳方位角变化 比较缓 ，太 阳高度角当天最大 值 为一年 中的最小值 。图 ２ １和图 ２ ２的数据 同 表 ２中 的数据 表 明，高 度角 的跟 踪 误差 了系统感 知外界环境的能力 ，降低 了太 阳跟踪 相对 比较 小，最大有 ± Ｏ ． ７ ６ 。 的误差 。这是 由机 器 的跟踪 误差。太阳跟踪实验表 明，太 阳跟 踪 械的误差造成 的。纵向齿轮 比较小 ，单位控制 器 的运 行稳 定 可 靠 ， 可 适 应 较 为 复 杂 的天 气 条 量 比较大 ，即使很 小的控制量也容易 出现超调
窄边波导缝 隙耦合器 的等效电路。在共面集成 电路设计 中，通常会采用波导 窄边耦合 结构实
现定 向耦合器在平面 电路 中的集 成。采 用基片 集成波导技术设计 的窄边缝 隙定向耦 合器 已经 被成 功运 用到毫米波系统 的设计 中。结 果也证 明利 用基 片集成波导设计 的定 向耦合器不但 结
２ Ｓ ｌ Ｗ 应 用 和 研 究 现 状
近 年 来，在 对基 片集 成波 导传 输特 性研 究的基础上 ，Ｓ Ｉ Ｗ 的应用 也得 到了较 为广泛 的 发展 。 利用基片集成波 导形成 的无源 微波 器件，
功率 分配器 作 为一种 重要 的微波 无源 器 件 被广 泛地 应用 于现 代微 波毫 米波 电路 系 统 中，尤其 是其在 阵列天线 的设计 中扮演 了重要 的角 色。伴随着基片集成波导技术 的发 展，采 用此技术所 设计 的器件 以及相关研究成果得到
迫切需要发展新 的微波毫米波集 成技术。正是 为了解决上述矛盾 ，一种基于介 质基 片的波导 结构被提 了 出来～一 基片集成 波导 （ Ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ
对 准 水 平 齿 轮 上 标 记 的孔 ， 系 统 开 始 时 便 会 自
表 ３中 的数据 表 明，方 位角 的跟 踪 误差 轴在水平方 向松动 状况不明显。只要继续改善 控制方式 ，就 能更好地提 高跟踪精 度。 采用 双 模式 跟踪 ，经 过程 序调 试 ，系统
在室外能正常地运行 ， 并能正常切换跟踪模式 ， 比较 小 ，这 是 因为 水 平 方 向 ห้องสมุดไป่ตู้ 齿 轮 比较 大 ，连 参考文献 … 张兴磊 ，杨丽 丽 ，张 东凤 ．一种 太 阳 自动
现象 。
件 。采用本研 究提出的双模式实时跟踪方法可
实 现 太 阳跟 踪 器 的全 天候 自动 跟 踪 。
样 符合 太阳运动规律 。 太 阳高度 角 与垂直 方 向上 的 电位器 电压
成 正比，太阳方位角与水平 方向上步进 电机 的 步数成 正 比。只要算 出太 阳高度角和太阳方位 角 ，通 过实验计算 比例 系数 ，即可算 出对步进 电机 的操 作量的大小 。复位 时，水平方 向必须
【 关键词 】基 片集成波导 Ｓ Ｉ Ｗ 带通 滤波器 等
边三 角形谐振单 元
导谐振器 设计的带通滤波器 。最后设计 出了一 面 电路易于集成、易于加工等优点。 个 中 心频率 为 ８ ． ６ ＧＨ ｚ 、带 宽为 ８ ０ ０ ＭＨｚ的基 片集成波导带通滤波器 。 ２ ． ２ 功分 器
Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｗａ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ，Ｓ ／ Ｗ）。
定 向耦 合器 作为 一种 重要 的无 源器 件被 广泛地应用 于现 代微波毫米波通信系统 ，在天 线 阵列馈 电网络 中，定向耦合器是一个主要部 件 。波导窄边缝 隙耦合 定向耦 合器是一种 比较 成 熟 的 电 桥 结 构 ，Ｐ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｉ ｆ ｐ ａ ｎ ｄ ｅ详 细 描 述 了
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ・ 电子技术
基片集成波 导带 通滤 波器的设计
文／ 单武
低成本微波毫米波 宽带系统非常关键 。因此 ，
２ １定 向 耦 合 器
文章 介 绍 了一 种应 用 基 片集 成 波导 （ ｓ Ｉ Ｗ ）技 术 的 带通 滤 波 器 ，此 带通 滤 波 器是 由六 个等 边 三 角形 谐 振单 元 构成 的 。这种 结 构 的滤 波 器具 有 高品 质 因数 、低 插入 损 耗 、大 功率 容 量等 优 点。
构 紧凑、可靠性高 ，而且还具有成本低 、与平
１ 引言
随 着现 代微 波 毫米 波 电路系 统 的高速 发 展 ，其功 能越 来越复杂、 电性能指 标要求越来 越高 ，同时要求其体积越来越 小、重量越来越 轻 整个系 统迅速 向小型化、 轻量化 、 高可靠性 、 多功能性和低成 本方向发展 。 低成本 、高性能 、 高成 品率 的微 波毫米波技术对于开 发商业化的
基 片 集成 波 导 （ ｏｗ） ｒ 是 一种 立 体 的周 期 性结构，它 能够 利用 Ｐ Ｃ Ｂ、Ｌ Ｔ Ｃ Ｃ等集成 工艺 制作 ，通过金属通孔或者 空气过孔 限制向外辐 射 的电磁波 ，从而代替传统矩形金属波 导或 者 非辐射介质波 导 （ ＮＲ Ｄ）。同时，由基 片集 成 波 导技 术所构成的元器件具有高 品质 因数、大 功率容量 、造价低和 易于集成等 优点。 本 文介 绍 了使用 等边 三 角形基 片集 成波
如定 向耦合 器、功分器、滤波器 、天线等 ，都 广泛 的应用 ，其 中功率分配器得 到了充分的研 展现 出了与传 统意义上的矩形金属波 导构建 的 究与应用 ：Ｇｅ ｒ ｍａ ｉ ｎ利用基片集 成波导技 术设
微波器件相媲 美的性能。
＜ ＜上 接 １ １ ６页
冬至 日当天 ，太阳直射 点在南 回归线 上， 其状况与春分 日和秋 分 日状况相似 ，不 同的是 太 阳方位角变化 比较缓 ，太 阳高度角当天最大 值 为一年 中的最小值 。图 ２ １和图 ２ ２的数据 同 表 ２中 的数据 表 明，高 度角 的跟 踪 误差 了系统感 知外界环境的能力 ，降低 了太 阳跟踪 相对 比较 小，最大有 ± Ｏ ． ７ ６ 。 的误差 。这是 由机 器 的跟踪 误差。太阳跟踪实验表 明，太 阳跟 踪 械的误差造成 的。纵向齿轮 比较小 ，单位控制 器 的运 行稳 定 可 靠 ， 可 适 应 较 为 复 杂 的天 气 条 量 比较大 ，即使很 小的控制量也容易 出现超调
窄边波导缝 隙耦合器 的等效电路。在共面集成 电路设计 中，通常会采用波导 窄边耦合 结构实
现定 向耦合器在平面 电路 中的集 成。采 用基片 集成波导技术设计 的窄边缝 隙定向耦 合器 已经 被成 功运 用到毫米波系统 的设计 中。结 果也证 明利 用基 片集成波导设计 的定 向耦合器不但 结
２ Ｓ ｌ Ｗ 应 用 和 研 究 现 状
近 年 来，在 对基 片集 成波 导传 输特 性研 究的基础上 ，Ｓ Ｉ Ｗ 的应用 也得 到了较 为广泛 的 发展 。 利用基片集成波 导形成 的无源 微波 器件，
功率 分配器 作 为一种 重要 的微波 无源 器 件 被广 泛地 应用 于现 代微 波毫 米波 电路 系 统 中，尤其 是其在 阵列天线 的设计 中扮演 了重要 的角 色。伴随着基片集成波导技术 的发 展，采 用此技术所 设计 的器件 以及相关研究成果得到
