基于基片集成波导结构的带通滤波器小型化设计

发布时间：2022-12-05 23:57

　　随着第五代移动通信技术（The 5th Generation Mobile Communication Technology,5G）的迅猛发展,将会对射频（Radio Frequency,RF）前端系统中设备的性能提出越来越高的要求。滤波器作为RF前端的某个关键器件,其优良的性能会对通信系统的正常工作起到关键作用。而基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）结构具有低损耗、高品质（Quality,Q）因数和大功率容量等优势,还具备尺寸小型化、成本低廉化和易于集成等优点,十分适用于如今的移动通信RF前端系统。本文将基于SIW结构,针对用于5G通信的高频频段设计并加工出一款工作在24.25GHz~27.5GHz的带通滤波器,以及低频频段设计出一款工作在4GHz~5.6GHz的带通滤波器,并实现小型化。具体的工作内容如下:提出将SIW与硅基微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）工艺相结合,设计并制作出一款中心频率在25.875GHz左右的毫米波带通滤波器。首先根据MEMS工艺的立体加工特性,将传统SIW... 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 SIW加载慢波结构
        1.2.2 SIW的衍生结构
        1.2.3 半导体材料基板的SIW滤波器
    1.3 论文主要工作及章节安排
第2章 滤波器的理论基础
    2.1 引言
    2.2 滤波器的分类和基本参数
    2.3 低通原型滤波器
        2.3.1 巴特沃斯滤波器
        2.3.2 切比雪夫滤波器
    2.4 滤波器的设计
        2.4.1 二端口网络的传递函数
        2.4.2 频率和阻抗的变换
        2.4.3 带通滤波器中的K、J变换器
    2.5 本章总结
第3章 基于SIW的毫米波MEMS滤波器设计
    3.1 引言
    3.2 基片集成波导的简介
    3.3 滤波器的仿真设计
        3.3.1 SIW滤波器的结构设计
        3.3.2 基于SIW的 MEMS滤波器的仿真
    3.4 MEMS工艺流程的介绍以及测试分析
        3.4.1 工艺制作流程
        3.4.2 滤波器实物性能测试与分析
    3.5 本章总结
第4章 基于DGS的 SIW和 HMSIW小型化滤波器设计
    4.1 引言
    4.2 半模基片集成波导的简介
    4.3 SIW与微带线的转换结构
        4.3.1 SIW和 HMSIW与直接型微带转换结构
        4.3.2 SIW和 HMSIW与阶梯阻抗微带转换结构
        4.3.3 SIW和 HMSIW与锥形微带转换结构
    4.4 DGS的特性分析
    4.5 基于DGS的 SIW和 HMSIW小型化滤波器设计
        4.5.1 基于DGS的 SIW小型化滤波器设计
        4.5.2 基于DGS的 HMSIW小型化滤波器设计
    4.6 本章总结
第5章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种毫米波基片集成波导滤波器设计[J]. 钟丽,张先荣.  移动通信. 2017(15)
[2]毫米波硅片集成MEMS滤波器[J]. 沈平,底海英,施朝著,彭艳君,贾宝富.  微波学报. 2016(S1)
[3]一种基于SIW的Ka波段窄带滤波器[J]. 尹华,王志刚,延波.  微波学报. 2016(S2)
[4]4H-SiC ICP深刻蚀工艺研究[J]. 喻兰芳,梁庭,熊继军,崔海波,刘雨涛,张瑞.  传感器与微系统. 2014(10)
[5]二氧化硅的反应离子刻蚀工艺研究[J]. 杨光,苟君,李伟,袁凯.  微处理机. 2012(03)

博士论文
[1]无线通信中微波滤波器的比较设计法与应用研究[D]. 吴边.西安电子科技大学 2008

硕士论文
[1]SIW带通滤波器研究与设计[D]. 宋秋雨.西安电子科技大学 2010



本文编号：3710622