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1、 代号代号 分 类 号分 类 号 学号 密级 学号 密级 1070110701 TN82TN82 公 开 公 开 0918120850 0918120850 题题（中、英文）（中、英文）目目 基片集成波导滤波器相关研究基片集成波导滤波器相关研究 Study on Substrate Integrated Waveguide Study on Substrate Integrated Waveguide Filters Filters 作者姓名作者姓名 程磊 指导教师姓名、 职务 程磊 指导教师姓名、 职务 梁昌洪 教授 学科门类 梁昌洪 教授 学科门类 工 学 提交论文日期 工 学 提交论文日
2、期 二一一年十二月 学科、专业学科、专业电磁场与微波技术电磁场与微波技术 创新性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或 其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 日期 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学
3、位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕 业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。 学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全 部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。 （保密的论文 在解密后遵守此规定） 本人签名： 日期 导师签名： 日期 摘 要 作为微波电路中非常重要的器件，微波滤波器被人们广泛应用于各种微波系 统中。随着电子与通信技术的迅猛发展，微波以及毫米波集成电路及系统正朝着 低成本、高性能、小型化和高集成度方面快速发展。然而，微波毫米波电路及系 统集成化技术的一个难点是系统中需要高品质因
4、数的无源器件，例如滤波器、耦 合器及双工器等，但此类元件往往采用同轴或波导形式，难于集成。近年来，新 兴的基片集成波导技术得到广泛关注与发展，基片集成波导滤波器具有高品质因 数、大功率容量、造价低、易于加工和容易集成等优点，使微波毫米波系统的集 成化成为可能。 本文首先介绍了基片集成波导的研究背景及国内外研究现状，然后给出了传 统滤波器和交叉耦合滤波器设计理论。接着在第三章中阐明了基片集成波导的基 本理论。第四章中分析了开口环谐振器（SRR）以及缺陷开口环谐振器（CSRR） 的特性，将缺陷开口环应用到基片集成波导（SIW）中，设计了三种不同环数的二 阶 SIW-CSRR 带通滤波器，对比分析并
5、加工了实物；在第五章中利用不对称缺陷 开口环构成双通带特性，设计了三种不同环数的二阶 SIW-CSRR 双通带滤波器， 对比分析并加工了实物。所做实物实测结果与仿真结果吻合良好。 关键词关键词： 微波滤波器 基片集成波导 开口环谐振器 缺陷开口环谐振器 双通带 Abstract As an very important component in microwave circuits，microwave filters are widely used in various microwave systems. With the rapid development of the electroni
6、cs and communication technology, microwave and millimeter wave integrated circuits and related systems are moving toward low cost, high performance, miniaturization and high integration fast. However，a very difficult problem of integrating microwave and millimeter wave circuits and related systems o
7、n chip is that higher quality factor passive components which always adopt the coaxial or waveguide forms so that difficult to be integrated, such as filters, couplers, duplexers and other components, are needed in the systems. New substrate integrated waveguide techniques are widely paid attention
8、and developed. Substrate integrated waveguide filters has the advantages of high quality factor, large power capacity, low cost, easy fabrication and integration and so on, so that it is possible to package microwave and millimeter wave systems and integrate them on chip. This paper firstly introduc
9、es the research background and research status at home and aboard of substrate integrated waveguide，then the paper gives the theories of traditional filters and cross-coupling filters design. Later in the third chapter, the basic theory of substrate integrated waveguide is clarified. In the fourth c
10、hapter, characteristic analysis of split-ring resonator(SRR) and complementary split-ring resonator(CSRR) is made, and three kind of two order SIW-CSRR bandpass filters with different number of rings are designed based on the application of complementary split-ring resonator to substrate integrated
11、waveguide(SIW),with analysis, comparison and processing of real object. In the fifth chapter, dual-band characteristic is realized by asymmetric complementary split-ring resonators, and three kind of two order SIW-CSRR dual-band filters with different number of rings are designed, with analysis, com
12、parison and processing of real object. The measured results are in good agreement with the simulation results. Keywords: Microwave Filters Substrate Integrated Waveguide Split-Ring Resonator Complementary Split-Ring Resonator Dual-passband 目录 第一章 绪论.1 1.1 引言.1 1.2 基片集成波导结构研究现状.2 1.3 本文主要内容.4 第二章 微波滤波器设计的基本理论.5 2.1 滤波器性能指标.5 2.2 传统滤波器设计理论.7 2.3 最平坦型滤波器的基本理论.9 2.4 切比雪夫滤波器基本理论.12 2.4.1 传统的切比雪夫综
