自从SIW技术被提出,就开始被应用于微波电路的各个领域。由于其高品质因素、低插入损耗和易于平面电路集成的特点,基片集成波导(SIW)技术已经被成功应用于滤波器的设计。SIW带通滤波器的研究主要包括以下几个方面:78593
1 SIW双模带通滤波器
金属波导双模滤波器因具有高谐振器Q值和适应高能的能力而有优良的性能,但是它们不易与微波平面电路合成。采用SIW的滤波器的主体为一个较大的谐振腔,当腔内有两种振动幅值相同但相位值相差为180°的电磁波通过时,既能在通带外附近的阻带内产生一个传输零点,从而增强滤波器的频率选择特性[1]。
通常为实现双模矩形波导滤波器,需要切掉角或者加入调节元件。通过使用各种形式的输入输出馈线和槽线与基片集成波导相结合,即可在一个空腔内不使用调节元件来产生两个模。文献[2]通过在双模SIW蚀刻两条不等长的槽线使SIW腔受到干扰,产生了两种模和,从而在低于通带的阻带内产生了一个传输零点,增强了滤波器的频率选择性。其结构示意图如图1。1所示。
文献[2]的SIW双模带通滤波器
2 SIW交叉耦合带通滤波器
交叉耦合结构通过在不相邻的谐振器内引入耦合,产生交叉耦合路径,在通带两侧各产生一个传输零点,以增强滤波器的带外抑制能力。相比于传统的SIW滤波器,SIW交叉耦合带通滤波器的品质因素更高,体积更小,具有更高的带外抑制性,性能更优良。文献[3]设计了一种源和负载耦合的SIW四阶交叉耦合通带滤波器。其带外有四个传输零点,带内最小插损约1dB。
3 SIW宽带带通滤波器论文网
SIW具有高通传输特性,而周期性的电磁带隙结构和缺陷接地结构具有低通特性,将两种结构相结合既能产生宽带带通滤波器。文献[4]在SIW表面蚀刻S形槽线,所实现的滤波器相对带宽为10%,回波损耗小于-20dB,带内插损小于0。4dB,改善了阻带特性。其周期结构单元如图1。2所示。
S形槽SIW滤波器周期结构单元
在[5]中,提出了一个生产加工较为复杂的超宽带SIW带通滤波器,其相对带宽为65%。在[6]提出里一种宽带FSIW滤波器结合带状线谐振单元,其相对带宽为77%,其插入损耗为2dB。在[7]中提出的宽带半模基片集成波导(HMSIW)滤波器的插入损耗为2。2dB,且电路尺寸太大。
4 折叠基片集成波导滤波器
折叠基片集成波导(FSIW)为一种双层的SIW,其宽度近似SIW的一般而厚度为SIW的两倍[8]。FSIW的结构通常由三层金属板中间加载介质层构成。这种滤波器能有高的带外抑制能力并且减小了滤波器的尺寸。文献[9]中提出的对角线上有通孔的双层双模滤波器具有四个传输零点,并实现了大幅减小滤波器尺寸。其回波损耗小于-20dB,插损近似于1。33dB,具有良好的带外抑制性。
5 SIW滤波器的小型化
尽管基片集成波导滤波器有很多优点,由于它们尺寸较大,在小型化微波设备中使用它们受到了阻碍。因此,需要应用小型化技术来减小SIW滤波器的尺寸,同时保持这些高性能的特点。为了进一步实现小型化,半模基片集成波导(HMSIW)和四分之一模基片集成波导(QMSIW)被应用于滤波器设计。HMSIW和QMSIW继承了SIW的传输特性和截止特性,因此能用于更为小型化滤波器的设计。文献[10]中通过采用指型槽和在SIW腔内嵌入金属片等方式,并将这些方法应用于HMSIW和QMSIW中,最终分别实现90%和95%的小型化程度
SIW滤波器的研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_90608.html