基片集成波导的研究与应用

论文摘要

基片集成波导(SIW)是最近十年来出现的低插入损耗,高品质因数,高功率容量的一种新型波导器件,基于PCB和LTCC等工艺实现的各种SIW无源及有源器件兼具有传统金属波导和平面电路的优点,且生产成本和设计复杂度在微波毫米波频段具有无可比拟的优势。本文的主要内容是基于基片集成波导谐振法的复介电常数测量和基于LTCC多层工艺的腔体滤波器的设计。本文第一章介绍了基片集成波导的产生背景以及近年来国际上关于基片集成波导的发展趋势与应用领域,并对文章的主要内容做以总体叙述。为了解决基片集成波导器件与外围电路的连接测试问题,第二章在阐述常用的几种基片集成波导的转换结构和性能参数并确定本文使用的耦合方式和馈电结构的基础上,详细论述了基于基片集成波导的介电常数的谐振法测量。首先介绍了传统的介电常数的测量测试方法和各自方法的优缺点,然后结合基片集成波导技术,提出了一种新的采用谐振法的测试模型,并对其性能和测试准确度进行了一系列的仿真实验。第三章则对基于基片集成波导技术和LTCC多层工艺的微波滤波器,进行了一些有益的设计与仿真。将经典的腔体滤波器用多层基片集成波导的思路进行实现,并且采用LTCC工艺,更有利于将其与其他有源器件无缝的融合在整个电路板上。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 基片集成波导技术背景及其简介
• 1.2 本文的研究目标和创新之处
• 第二章 基片集成波导在介质参数测量中的应用
• 2.1 基片集成波导的原理
• 2.1.1 基片集成波导与微带线直接的过渡
• 2.1.2 基片集成波导与共面波导之间的过渡
• 2.1.3 改进的基片集成波导与共面波导的过渡
• 2.1.4 微带缝隙耦合的过渡
• 2.1.5 微带短路电流环馈电
• 2.2 复介电常数测量的理论和典型方法
• 2.2.1 网络参数法测量介电常数
• 2.2.2 谐振法复介电常数测量原理
• 2.2.3 品质因数测定
• 2.2.4 测试结构及结果
• 第三章 基片集成波导多层滤波器设计
• 3.1 腔体间耦合结构分析
• 3.1.1 腔体间开窗耦合结构分析
• 3.1.2 腔体间共面波导耦合结构分析
• 3.1.3 腔体间探针耦合结构分析
• 3.2 多层矩形腔体滤波器
• 3.2.1 矩形单腔谐振器
• 3.2.2 矩形双层滤波器
• 3.2.3 矩形三层滤波器
• 3.3 双层半模基片集成波导滤波器
• 3.4 具有凹凸结构的小型化滤波器
• 3.4.1 传统圆形腔体级联滤波器
• 3.4.2 小型化圆形腔体级联滤波器
• 3.5 四阶交叉耦合滤波器的设计
• 第四章 总结与展望
• 4.1 全文总结
• 4.2 论文中的几点感受
• 4.3 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士阶段公开发表的论文