基于基片集成波导的低损耗小型化电路研究
发布时间：2021-03-08 04:31
随着现代微波毫米波电路系统日新月异的发展,其功能越来越复杂、电性能指标要求越来越高。总的来说,现代社会高度网络化信息化的需求推进微波毫米波系统迅速向高集成度、小型化、多频带/多模式、多功能和低成本的方向发展。因此,低损耗、小型化的微波毫米波技术对于高性能无线通信系统的研发是非常关键的。基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）是一种新型平面类导波结构,SIW的出现顺应了微波毫米波电路高密度集成、小型化的发展趋势。这种集成波导既保持了传统波导的低损耗、高Q值、较高功率容量、良好的电磁屏蔽等优点,又具有成本低、集成度高的优点。但是,由于SIW的宽度受限于截止频率,具体应用面临尺寸较大的问题,因此制约了它在微波频段中广泛应用。本文主要基于多模技术和多功能技术实现SIW电路的低损耗和小型化,深入研究了多层技术、双模技术、多频带技术和多功能技术相结合的方法,更好的实现低损耗和小型化SIW电路。本文研究和实现了多种双模多层SIW滤波器和多功能的滤波耦合器等微波毫米波电路,具有低损耗和小型化的特性。主要工作和创新点包括以下几个方面:1.针对SIW单模谐振器尺...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：178 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
(a)叠层波导示意图[7]；(b)单层
电子科技大学博士学位论文4高性能实际应用需求，找到行之有效的方法。由于具备更高的功率容量和更低的损耗，SIW己成为微波毫米波电路的重要传输线之一。由SIW实现的电路有：滤波器[22-31]、振荡器[32,33]、功分器[34,35]、耦合器[36]、交叉器[37]、天线[38,39]等。作为微波毫米波系统中最常用的电路之一，微波滤波器的电性能往往会直接影响整个通信系统的质量，对卫星通信与移动通信系统的总体性能有决定性的作用。因此，基片集成波导滤波器是微波毫米波电路的一个重要方面。微波滤波器的设计方法伴随着无线通信系统的发展也不断地进步[41-43]。1916年，K.W.Wagner开创了“瓦格纳滤波器”设计方法，最早的滤波器问世。同时，G.A.Canbell提出了另一种完全不同的滤波器设计方法，即“图像参数法”。上世纪八十年代到本世纪初，滤波器的综合方法取得了长足的进步和发展。学者R.J.Cameron提出了用耦合矩阵来综合滤波器的方法[44-46]；S.Amari在研究具有源和负载耦合的滤波器的过程中，给出了滤波器综合通用迭代技术，对滤波器耦合矩阵的综合做出了杰出的贡献。随后，基于滤波器耦合矩阵综合理论，学者们设计了许多性能良好的SIW滤波器。2005年，YuLinZhang[49]在SIW腔体谐振器中，结合DGS结构，采用腔体互连构成多腔SIW滤波器，如图1-2所示。图1-2具有DGS结构的SIW多腔滤波器实物图（正面与背面）[49](a)(b).(c)图1-3(a)采用微带过渡的SIW平面多工器[51]；(b)基片集成波导线性相位滤波器[52]；(c)具有负耦合结构的四阶交叉耦合滤波器[53]2003年，DominicDeslandes[50]报导了一种三极感性柱式切比雪夫滤波器，中
电子科技大学博士学位论文4高性能实际应用需求，找到行之有效的方法。由于具备更高的功率容量和更低的损耗，SIW己成为微波毫米波电路的重要传输线之一。由SIW实现的电路有：滤波器[22-31]、振荡器[32,33]、功分器[34,35]、耦合器[36]、交叉器[37]、天线[38,39]等。作为微波毫米波系统中最常用的电路之一，微波滤波器的电性能往往会直接影响整个通信系统的质量，对卫星通信与移动通信系统的总体性能有决定性的作用。因此，基片集成波导滤波器是微波毫米波电路的一个重要方面。微波滤波器的设计方法伴随着无线通信系统的发展也不断地进步[41-43]。1916年，K.W.Wagner开创了“瓦格纳滤波器”设计方法，最早的滤波器问世。同时，G.A.Canbell提出了另一种完全不同的滤波器设计方法，即“图像参数法”。上世纪八十年代到本世纪初，滤波器的综合方法取得了长足的进步和发展。学者R.J.Cameron提出了用耦合矩阵来综合滤波器的方法[44-46]；S.Amari在研究具有源和负载耦合的滤波器的过程中，给出了滤波器综合通用迭代技术，对滤波器耦合矩阵的综合做出了杰出的贡献。随后，基于滤波器耦合矩阵综合理论，学者们设计了许多性能良好的SIW滤波器。2005年，YuLinZhang[49]在SIW腔体谐振器中，结合DGS结构，采用腔体互连构成多腔SIW滤波器，如图1-2所示。图1-2具有DGS结构的SIW多腔滤波器实物图（正面与背面）[49](a)(b).(c)图1-3(a)采用微带过渡的SIW平面多工器[51]；(b)基片集成波导线性相位滤波器[52]；(c)具有负耦合结构的四阶交叉耦合滤波器[53]2003年，DominicDeslandes[50]报导了一种三极感性柱式切比雪夫滤波器，中
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种紧缩结构的新型毫米波基片集成波导滤波器[J]. 汤红军,洪伟. 红外与毫米波学报. 2006(02)
博士论文
[1]毫米波宽带平面集成阵列天线研究[D]. 吴杰.电子科技大学 2017
[2]基于基片集成波导和液晶材料的小型化微波毫米波无源器件研究[D]. 李想.电子科技大学 2017
[3]微波毫米波集成无源电路研究[D]. 聂伟.电子科技大学 2015
[4]毫米波引信中的若干关键技术与应用研究[D]. 仵大奎.电子科技大学 2010
[5]基片集成波导与缺陷地结构及在滤波器设计中的应用研究[D]. 吴林晟.上海交通大学 2010
[6]基片集成波导技术的研究[D]. 郝张成.东南大学 2006
本文编号：3070416
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：178 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
(a)叠层波导示意图[7]；(b)单层
电子科技大学博士学位论文4高性能实际应用需求，找到行之有效的方法。由于具备更高的功率容量和更低的损耗，SIW己成为微波毫米波电路的重要传输线之一。由SIW实现的电路有：滤波器[22-31]、振荡器[32,33]、功分器[34,35]、耦合器[36]、交叉器[37]、天线[38,39]等。作为微波毫米波系统中最常用的电路之一，微波滤波器的电性能往往会直接影响整个通信系统的质量，对卫星通信与移动通信系统的总体性能有决定性的作用。因此，基片集成波导滤波器是微波毫米波电路的一个重要方面。微波滤波器的设计方法伴随着无线通信系统的发展也不断地进步[41-43]。1916年，K.W.Wagner开创了“瓦格纳滤波器”设计方法，最早的滤波器问世。同时，G.A.Canbell提出了另一种完全不同的滤波器设计方法，即“图像参数法”。上世纪八十年代到本世纪初，滤波器的综合方法取得了长足的进步和发展。学者R.J.Cameron提出了用耦合矩阵来综合滤波器的方法[44-46]；S.Amari在研究具有源和负载耦合的滤波器的过程中，给出了滤波器综合通用迭代技术，对滤波器耦合矩阵的综合做出了杰出的贡献。随后，基于滤波器耦合矩阵综合理论，学者们设计了许多性能良好的SIW滤波器。2005年，YuLinZhang[49]在SIW腔体谐振器中，结合DGS结构，采用腔体互连构成多腔SIW滤波器，如图1-2所示。图1-2具有DGS结构的SIW多腔滤波器实物图（正面与背面）[49](a)(b).(c)图1-3(a)采用微带过渡的SIW平面多工器[51]；(b)基片集成波导线性相位滤波器[52]；(c)具有负耦合结构的四阶交叉耦合滤波器[53]2003年，DominicDeslandes[50]报导了一种三极感性柱式切比雪夫滤波器，中
电子科技大学博士学位论文4高性能实际应用需求，找到行之有效的方法。由于具备更高的功率容量和更低的损耗，SIW己成为微波毫米波电路的重要传输线之一。由SIW实现的电路有：滤波器[22-31]、振荡器[32,33]、功分器[34,35]、耦合器[36]、交叉器[37]、天线[38,39]等。作为微波毫米波系统中最常用的电路之一，微波滤波器的电性能往往会直接影响整个通信系统的质量，对卫星通信与移动通信系统的总体性能有决定性的作用。因此，基片集成波导滤波器是微波毫米波电路的一个重要方面。微波滤波器的设计方法伴随着无线通信系统的发展也不断地进步[41-43]。1916年，K.W.Wagner开创了“瓦格纳滤波器”设计方法，最早的滤波器问世。同时，G.A.Canbell提出了另一种完全不同的滤波器设计方法，即“图像参数法”。上世纪八十年代到本世纪初，滤波器的综合方法取得了长足的进步和发展。学者R.J.Cameron提出了用耦合矩阵来综合滤波器的方法[44-46]；S.Amari在研究具有源和负载耦合的滤波器的过程中，给出了滤波器综合通用迭代技术，对滤波器耦合矩阵的综合做出了杰出的贡献。随后，基于滤波器耦合矩阵综合理论，学者们设计了许多性能良好的SIW滤波器。2005年，YuLinZhang[49]在SIW腔体谐振器中，结合DGS结构，采用腔体互连构成多腔SIW滤波器，如图1-2所示。图1-2具有DGS结构的SIW多腔滤波器实物图（正面与背面）[49](a)(b).(c)图1-3(a)采用微带过渡的SIW平面多工器[51]；(b)基片集成波导线性相位滤波器[52]；(c)具有负耦合结构的四阶交叉耦合滤波器[53]2003年，DominicDeslandes[50]报导了一种三极感性柱式切比雪夫滤波器，中
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种紧缩结构的新型毫米波基片集成波导滤波器[J]. 汤红军,洪伟. 红外与毫米波学报. 2006(02)
博士论文
[1]毫米波宽带平面集成阵列天线研究[D]. 吴杰.电子科技大学 2017
[2]基于基片集成波导和液晶材料的小型化微波毫米波无源器件研究[D]. 李想.电子科技大学 2017
[3]微波毫米波集成无源电路研究[D]. 聂伟.电子科技大学 2015
[4]毫米波引信中的若干关键技术与应用研究[D]. 仵大奎.电子科技大学 2010
[5]基片集成波导与缺陷地结构及在滤波器设计中的应用研究[D]. 吴林晟.上海交通大学 2010
[6]基片集成波导技术的研究[D]. 郝张成.东南大学 2006
本文编号：3070416
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