2。3  HMSIW简介 9

2。4  SIW到微带线过渡结构的设计分析 9

3  宽带带通SIW滤波器设计 15

3。1 设计难点与思路 15

3。2  设计概述 15

3。3  偏置通孔 15

3。4  U形槽 16

3。5  六边形开口槽 19

3。6  N形槽 21

4  HMSIW宽带带通滤波器设计 23

4。1  U形槽 23

4。2  N形槽 24

结  论 29

致  谢 30

参 考 文 献 31

1  绪论

1。1  SIW技术的发展简史

在过去的几十年里，电磁场的饱和度，对设备越来越小型化的需求和新宽频带无线通信设备的性能，迫使人们使用有着足够的频谱的更高的频段。电子工业在如此高的频段下需要新的概念并且面临着新的困难。这导致越来越多的人对可以替换传统微波原件的能在微波毫米波段工作的半导体设备的综合和发展进行研究。因此，其目标是开发低成本的技术，具有高性能、满足大规模生产并能实现显著减小电子通信设备的体积、重量和消耗。事实上，最近提出的许多在60GHz到90GHz的应用的成功，如无线网络，车载雷达，图像传感器和生物医疗设备，都主要依靠这种科技的低成本和适合大批量生产的特性。传统的波导，第一代微波波导结构，有着卓越的表现：优良的电磁屏蔽性能（完全消除辐射损失），低插入损耗，高功率容量和高Q值。然而它们不适合大规模生产，并且大而笨重，不适用于与平面技术集成。制导技术的另一选择是使用平面技术或者印刷电路。这种应用于微波集成电路（MICS）的线型或槽型平面印刷传输线是第二代微波波导元件。这种平面电路有许多固有有点：成本低，重量轻，体积小，制造工艺相对简单，经济且精准，且适合大规模生产。然而，电磁场的特性导致导体边缘的高电流密度产生了高的导体损耗，并且会随着频率增大而增大。因此我们可以说平面电路缺乏传统波导具有的高功率容量和高Q值。此外，具有高度集成的结构出现了一些耦合的问题，并且虽然电路的成本大大减小，但它们所需的包装成本超过电路本身。另外这两种传输方式的带宽都大幅减小，并且结构非常复杂。论文网

为了缩小MIC和传统波导的差距，在2001初，Dominic Deslandes和Ke Wu博士开发了一个创新性的概念，即基片集成电路（SICs）。这种新科技概念包将每一个单独的元件集成在一个平台，因此消除了装备过程并大幅减小了组成通信系统的不同元件间的电气连接和机械转换。它还大幅减小了全球通信系统的容量和生产成本。基片集成电路的工作原理是在基片内搭建一个人工的通道来引导波导。基片集成波导技术是波导和印刷电路的混合技术，并且解决了两者的问题，即在一个平面结构内集成一个矩形波导。SIW由两排嵌在介质基片的通孔构成人工波导，顶部和底部由导体片构成。SIW被评为10大改变未来的无源控制元件之一。并且有了高精度的PCB板制造工艺（如LTCC）支持利用SIW结构设计的无源元件，频带能扩展到100GHz，同时先进的微加工技术，如光学成像，微加工，CMOS工艺等，有能使SIW工作频率达到几百GHz和THz范围的可能，SIW技术很有发展前景。并且可以利用SIW技术制造多种设备，如天线、滤波器、混频器、功分器和多路转接器，并且能将许多SIW电路集成到一个单板子系统。SIW能低成本的实现传统波导电路的优点，并融合了平面技术的易集成和波导的低辐射损耗。此外，它还具有传统波导不具有的能应用任何形状结构的固有灵活性。