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| 更新時間： | 2015-05-17 22:43:49 |
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西安電子科技大學
碩士學位論文
姓名：劉婷
申請學位級別：碩士
專業(yè)：測試計量技術(shù)及儀器
指導教師：趙永久
基片集成波導(Substrate Integrated Waveguide；SIW)是近幾年來出現(xiàn)在微波毫米波領(lǐng)域內(nèi)的一種能夠集成于介質(zhì)基片中的新型導波結(jié)構(gòu)，它具有插入損耗小、輻射低、功率容量高等優(yōu)點。基片集成波導的傳輸特性與填充介質(zhì)的金屬矩形波導相似。因此，能夠用傳統(tǒng)矩形波導實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)基本也可以用基片集成波導實現(xiàn)。基片集成波導可以采用標準的印刷電路板(PCB)工藝、低溫共燒陶瓷(LTCC)工藝及薄膜(Thin．Film)工藝來加工。為了進一步減少尺寸，提高集成度，東南大學洪偉教授研究團隊提出了一種改進結(jié)構(gòu)——半?；刹▽?Half ModeSubstrate Integrated Waveguide；HMSIW)。新結(jié)構(gòu)在保持了基片集成波導的優(yōu)良性能的同時，尺寸減小了約一半。
本文的主要工作有以下幾個方面：
1、研究了(半模)基片集成波導與傳統(tǒng)矩形波導的相似性及轉(zhuǎn)換關(guān)系，給出了(半模)基片集成波導——微帶線轉(zhuǎn)接器的設計方法，從而使(半模)基片集成波導可以方便地連接與測試。
2、將傳統(tǒng)的濾波器設計方法運用于基片集成波導中，對于K波段金屬通孔和介質(zhì)柱結(jié)構(gòu)的濾波器，編寫了相應的基于二分法的FORTRAN程序綜合出各個尺寸，實物測試數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果的一致性驗證了設計的正確性，提高了設計的效率和準確性。另外，本文還設計了基片集成波導E面膜片和感性窗濾波器。
3、為了進一步減小基片集成波導器件的體積，設計并仿真了一個X波段半?；刹▽Ы饘偻诪V波器，從仿真的S參數(shù)可以看出設計的可行性。隨后，本文利用半?；刹▽У母咄ㄌ匦?，將其與微帶線低通濾波器級聯(lián)，為了更進一步減小體積，將微帶轉(zhuǎn)換部分嵌入半?；刹▽е校玫搅艘粋€通帶范圍為5GHz～10．7GHz(相對帶寬為72．6％)的寬帶帶通濾波器。該濾波器在通帶范圍內(nèi)，回波損耗均優(yōu)于．15dB，插入損耗優(yōu)于．0．5dB。為了驗證設計正確性，本文對其加工了實物并采用Agilent矢量網(wǎng)絡分析儀測試，測試結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合。
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