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随着无线通信技术的飞速发展,频谱资源日益紧缺。滤波组件作为良好的频率选择器件,在无线传输系统中起着重要的作用。为了减小通信系统的体积,对滤波组件性能、尺寸的要求也日益提高。基于这一现状,研制出高性能小型化的滤波组件已成为当今的热门课题。 基片集成波导(SIW)因其高Q值、低损耗、高集成和易于生产制造等优势而被广泛用于微波无源器件设计中。本文结合SIW结构的优势,以实现滤波组件高性能和小型化为目标,开展了以下几方面工作: 1.基于矩形SIW共用腔双工器设计:本部分分析了矩形SIW谐振腔的谐振特性,充分利用矩形SIW谐振腔的前两种工作模式,达到减少谐振器数量的小型化目的。该设计的第一级谐振器为矩形SIW公共腔,工作模式为TE101模和TE201模。本设计省去了传统双工器中的T型结,进一步提高了集成度。该部分研究成果已申请国家发明专利。 2.基于四分之一模基片集成波导结构(QMSIW)的交叉耦合滤波器设计:利用减小谐振器尺寸的方法,设计了一款基于QMSIW结构的交叉耦合滤波器。提出了一种新型交趾形耦合的方式,通过实现QMSIW结构电耦合引入传输零点,提高滤波器的选择性。该滤波器尺寸为0.73λg×0.71λg,且具有良好的宽阻带特性。该部分研究成果已在IEEE Electronics Letters上发表。 3.加载耦合线半模基片集成波导(HMSIW)双通带滤波器设计:在HMSIW结构上加载两对开路枝节耦合线,形成两个通带:2.27GHz~2.46GHz和4.9GHz~5.1GHz。通带内插入损耗优于-2dB,高、低通带回波损耗均优于-17dB。因为引入了混合电磁耦合,增加了零点的数量,该滤波器具有阻带抑制效果好的优点。该成果已申请国家发明专利。 4.加载耦合线HMSIW双工器设计:用T型结将两个并联的加载耦合线HMSIW滤波器连接,构成一款谐波抑制效果好、隔离度高的双工器。本设计利用加载耦合线形成混合电磁耦合产生零点的方法,有效提高分支滤波器的选择性,抑制了谐波,达到了提高双工器隔离度的效果。该成果已在中国微波毫米波年会论文集上发表,并已申请国家发明专利。