基于基片集成波导技术的带通滤波器设计

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随着无线通信技术的快速发展,滤波器作为通信系统的关键器件,其相关技术得到了广泛的研究。基片集成波导(SIW)具备了波导和微带线共同优点,有品质因数高、功率容量大、尺寸小及易加工等特点。因此,基于SIW技术设计高性能的带通滤波器已成为当今微波滤波器领域的一个研究热点。本文主要研究基于SIW技术的带通滤波器的设计,将SIW与缺陷地结构(DGS)、互补型开口谐振环(CSRR)结合,分别设计了一款SIW-DGS双通带可重构带通滤波器和HMSIW-CSRR单通带可重构带通滤波器。主要内容如下:首先,在整理和分析了国内外大量相关文献的基础上,对SIW带通滤波器的研究现状及不同的实现方法作了总结,并介绍了几种常用的连接SIW与微带的转换器结构。其次,结合DGS结构,设计了一款双频带带通滤波器,并通过改变上下DGS的尺寸进一步将其设计成了第一通带中心频率固定第二通带中心频率可重构的带通滤波器,其左右DGS引入的传输零点使该滤波器具有了良好的频率选择性。同时,所提出的第二通带中心频率能够在5.4GHz,5.8GHz,6.4GHz和6.8GHz之间灵活改变的可重构滤波器被加工成实物,测试结果与仿真结合吻合良好。最后,本文将CSRR结构与HMSIW相结合,提出了一种小型化的带通滤波器结构模型,通过改变CSRR的对地电容使其谐振频率可调节,从而实现了中心频率在3.6GHz和4.5GHz之间可重构的一款带通滤波器,该滤波器引入的伪S线能够有效提高频率选择性。此滤波器被制作成实物,测量性能良好。
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