SIW基片集成波导的滤波器设计与优化(2)

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3．1 基片集成波导的传输特性 14

3．2 基片集成波导与微带线的转换结构 15

4 渐进空间映射（ASM）优化算法简介 18

4．1 渐进空间映射（ASM）算法的提出 18

4. 2 ASM优化步骤 18

5 SIW带通滤波器设计 21

5. 1 SIW耦合谐振带通滤波器 21

5. 2 SIW带通滤波器设计实例 22

结论 27

致谢 28

参考文献 29

1 绪论

本章主要对基片集成波导的产生、研究背景、结构特性及其发展状况进行简要的介绍。

1．1 基片集成波导的产生与研究背景

十九世纪六十年代以后，电磁场与微波技术在工程中得到了广泛的应用。随着电磁学理论日趋完善，如今电磁场与微波技术应用的领域已经涉及卫星通信、移动通信、无线电广播、无线接入技术以及材料的无损探测、医疗检查和治疗等诸多方面，并逐渐应用于光纤通信和高速计算机开发当中，电磁场与微波技术也成为当今国际的关键技术之一。在这些应用中，导波结构具有重要的作用。总的来说导波结构的发展从种类单一到多样化，从立体结构到平面结构，集成度越来越高，其损耗也越来越小。从早期的立体金属波导发展到后来的平面带状线和微带线，再到后来的槽线，共面波导和鳍线等多种导波结构。论文网

随着微波毫米波电路系统的飞速发展，它的功能越来越复杂、电性能指标越来越高，与此同时其重量则越来越轻、体积越来越小；整个系统迅速向轻量化、小型化、多功能性、高可靠性和低成本方向发展。然而到目前为止，设计高性能的毫米波系统所采用的主要还是经典的波导技术。但是因为利用这种技术在完成电路的加工以后，需要较昂贵的调整机构，同时需要复杂繁琐的调整工作来实现预期设计的电路功能。所以并不适合于低成本、大批量的商业应用。

1．2 基片集成波导的结构特性与研究现状

1．3 本文的结构安排

第一章，绪论。主要介绍基片集成波导的产生与研究现状。

第二章详细介绍了滤波器的设计理论和设计方法，并分析了耦合谐振带通滤波器的结构及实现过程，为后面SIW带通滤波器的实现提供的理论基础。

第三章讨论了基片集成波导的结构、传输特性以及与普通金属矩形波导的等效关系，并介绍了几种常用的转换结构。

第四章主要介绍了一种比较高效的滤波器设计优化算法-渐进空间映射算法，并结合cameron综合法进行了讨论。这也是本文中带通滤波器设计所采用的方法。

第五章以实例详细介绍了SIW带通滤波器的设计与优化过程，所得的滤波器能满足要求的指标。

2 微波滤波器设计的基本理论

微波滤波器是一种二端口网络器件，它在所需的通带频率内提供信号传输并在阻带内提供信号衰减，以此控制着微波系统某处的频率响应。微波滤波器是许多微波毫米波系统中的关键器件，已经广泛应用于各种类型的微波通信、雷达等系统中，是近十几年来热门的研究课题。在微波射频系统中，高性能的滤波器能够大大提高射频系统整体的性能，比如：降低系统的噪声系数，提高系统的灵敏度等。