偏置介质销钉基片集成波导带通滤波器的设计.pdfVIP

( ) 2007年 3月 安徽大学学报 自然科学版 M arch 2007 第 3 1卷 第 2期 Journal of A nhu i U n iversity N atu ral Science Edition Vo l. 31 No. 2 偏置介质销钉基片集成波导带通滤波器的设计 冉 　亮 ,吴先良,丁让箭 (安徽大学 电子科学与技术学院 ,安徽 合肥 　230039) 摘 　要 :滤波器是微波毫米波电路与系统中的一个重要部件. 基片集成波导技术使得包括平面电 路 、接头和矩形波导在内的完整电路可以平面的形式集成在标准印刷电路板上. 本文将偏置介质销钉带 通滤波器的设计方法引入基片集成波导中 ,实现了一个中心频率为 28GHz,相对带宽为 3. 57%的基片集 成波导带通滤波器 , An soft HFSS的数值计算结果显示该途径是成功的. 关键词 :基片集成波导 ;带通滤波器 ;介质销钉 中图分类号 : TN 7 13　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 100 - 2 162 (2007) 02 - 0045 - 03 近十年来 ,商业毫米波无线系统获得了迅猛的发展 ,而滤波器是微波毫米波电路与系统中的重要部 件 ,而设计和实现高品质因数微波毫米波滤波器的传统方法 ,如利用金属波导或微带线 ,不是造价昂贵 就是很难达到所要求的技术指标. 在工程实际中 ,微带电路经常需要做成指定的各种形状 ,这在毫米波 段并不容易实现 ;用矩形波导集成有源和无源器件 ,一般会涉及到平面电路和非平面电路的连接 ,虽然 已有不少途径可以解决这种问题 [ 1 - 2 ] ,但是 ,矩形波导器件体积庞大 、制造成本高 ,这就不可避免地使得 平面电路与非平面电路的集成不尽如意. 为了解决以上问题 ,近年来有人提出基片集成波导的概念 [ 3 - 4 ] ,这种导波结构由两列嵌入基片并且 相互平行的金属圆柱或金属窄条构成 ,如图 1所示. 它综合了传统矩形波导和微带线的优点 ,具有与传 统矩形波导相近的性能 ,如高品质因数 、易于分析设计等 , 同时又和微带线一样具有体积小 、重量轻 、易 于集成等优点. 首先分析了基片集成波导的一些特点 ,然后将偏置介质销钉引入基片集成波导构成新型 带通滤波器 ,并提供了一个中心频率为 28GH z,相对带宽为 3. 57%的基片集成波导带通滤波器设计实 例 , 同时给出 A n soft HFSS的数值计算结果 ,说明该途径在基片集成波导带通滤波器设计中的应用是行 之有效的. 图 1　基片集成波导的结构 收稿 日期 : 2006 - 07 - 10 ( ) 基金项 目: 国家 自然科学基金资助项 目 6037104 1; ( ) 作者简介 :冉 　亮 1984 - ,男 ,安徽阜阳人 ,安徽大学硕士研究生 ; ( ) 吴先良 1955 - ,男 ,安徽亳州人 ,安徽大学教授 ,博士生导师. ( ) 46 安徽大学学报 自然科学版 第 31卷 1　基片集成波导的设计 ( ) 基片集成波导的一般结构如图 1所示 ,本文采用如图 1 b 所示的结构 , 即由嵌入基片的两列相互 平行的金属窄条构成的基片集成波导 ,基片的上下两个面均接地 , 电磁波被限制在这两列金属窄条和上 下接地板之间传