【摘 要】
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近些年来,随着无线通信系统的发展,国内外学者提出了许多基于基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）谐振腔的滤波器。SIW滤波器相比平面微带滤波器具有更高的品质因数和更低的损耗,同时继承了平面电路的高集成度和金属波导的高功率容量的优点。然而,SIW滤波器的尺寸受限于其截止波长,这导致其尺寸相比微带滤波器更大。为将SIW滤波器小型化同时保持高性能,论文针对多
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近些年来,随着无线通信系统的发展,国内外学者提出了许多基于基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）谐振腔的滤波器。SIW滤波器相比平面微带滤波器具有更高的品质因数和更低的损耗,同时继承了平面电路的高集成度和金属波导的高功率容量的优点。然而,SIW滤波器的尺寸受限于其截止波长,这导致其尺寸相比微带滤波器更大。为将SIW滤波器小型化同时保持高性能,论文针对多模谐振的SIW带通滤波器进行研究,具体工作如下:（1）提出了基于同轴馈电的三模SIW滤波器,给出了矩形三模SIW谐振腔的物理尺寸公式,在矩形三模SIW谐振腔内加载两个双端短路的金属化扰动通孔,控制各个模式的谐振频率,从而控制三模滤波器的带宽。采用同轴探针作为激励和耦合的配置,控制三模带通滤波器的传输零点。基于上述技术,设计测试了中心频率为5.5GHz的三极点和六极点三模SIW滤波器,测试结果表明,所提出的三模SIW滤波器的传输零点和相对带宽具有可控性,同时解决了传统单模SIW滤波器尺寸过大和传统三极点三模SIW滤波器无法级联扩展的问题,与以往的文献相比,所提出的方法展现了更好的综合性能。（2）提出了基于非谐振点激励的双模SIW滤波器,由两个单模SIW谐振腔和一个双模SIW谐振腔纵向堆叠而成。对所提出滤波器的拓扑结构进行分析,加工测试了两款X波段分别具有三个和四个传输零点的四极点SIW滤波器。测试结果表明,采用传统交叉耦合技术能够利用非谐振点激励产生额外的传输零点。（3）采用单双模交替级联SIW谐振器的拓扑结构,提出了慢波结构加载的双模SIW滤波器。加工测试了两款C波段慢波加载双模SIW滤波器,测试结果表明,设计的传输零点位于上阻带的四极点滤波器具有1.64 d B的插入损耗和5.13%的相对带宽,其中双模腔的尺寸为0.73λg×0.74λg;设计的传输零点位于下阻带的四极点滤波器具有1.85 d B的插入损耗和4.85%的相对带宽,其中双模腔的尺寸为0.78λg×0.78λg。这说明了慢波加载结构的双模SIW谐振腔可以解决传统双模SIW谐振腔尺寸大的问题。
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