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摘要基片集成波导（SIW）是一种新的导波结构，它继承了波导和微带线的优点。SIW 技术在天线馈线、滤波器、耦合器、振荡器等微波、毫米波电路中得到了广泛的应用。
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本文的主要工作有：首先介绍了矩形波导、耦合理论、滤波器和SIW滤波器的知识，然后，由指标决定采用巴特沃兹 4阶滤波器，然后通过矩形波导腔体结构各个腔体间的耦合系数计算出近似窗口大小和长度，再由HFSS软件对每对腔体仿真优化，调整窗口尺寸和腔体长度。接着选取50欧姆微带线及激励端口，再与SIW结构用过度接头连接，并用HFSS软件调整出接头合适的尺寸。最后将腔体和SIW结构融合，由HFSS软件仿真优化出符合指标的尺寸。20318
关键词 基片集成波导 腔体 带通滤波器 HFSS软件
毕业论文设计说明书（论文）外文摘要
Title Design and Research of SIW bandpass filter
Abstract
Substrate integrated waveguide (SIW) is a new guided wave structure, which inherits the advantages of the waveguide and microstrip lines. SIW technology has been widely used in antenna feeders, filters, couplers, oscillators, microwave and millimeter wave circuits.
The main work of this paper are: firstly introduces the rectangular waveguide coupling theory, knowledge SIW filter and the filter, and then decided to adopt the indicators 4th order Butterworth filter, then through a rectangular waveguide cavity structure between the various cavities coupling coefficient to calculate the approximate size and length of the window, and then from the HFSS simulation for each pair of cavity optimization, adjust the window size and the cavity length. Then select the 50 ohm microstrip line and motivate the port, and then connect the adapter with excessive SIW structure with HFSS software to adjust the joints suitable size. Finally, the integration of the cavity and the SIW structure by HFSS simulation and optimization software to meet targets of size.
Keywords Substrate integrated waveguide cavity band-pass filter
HFSS software
目 次
1 引言 1
1.1 研究背景、目的、现实意义 1
1.2 SIW发展进程 1
1.3 研究现状 2
1.4 论文结构 3
2 理论分析 4
2.1 矩形波导 4
2.2耦合理论 7
2.3 SIW滤波器 10
3 设计过程 15
3.1 软件介绍 15
3.2 计算过程 15
3.3 软件设计过程 19
结论 26
致谢 27
参考文献28
1 引言（或绪论）
1．1 研究背景、目的、现实意义
金属波导体积庞大，而微带电路虽然体积小、成本低、易于集成，但是其自身的结构使品质因数和功率容量不高。现在人们对通信系统要求越来越高，人们对系统功率容量、损耗等方面也越来越重视，所以找到一种可以共同结合金属波导和微带优点的新结构才能满足这样的通信要求——基片集成波导（SIW）就在这样的需求下被设计出来的。基片集成波导滤波器是通信系统和无线系统中重要的元器件，它的性能将直接决定到整个系统的质量。基片集成波导滤波器性能和矩形波导滤波器相似，但它是在介质基片上蚀刻的平面电路。它有品质因数和功率容量高，加工、集成加工容易等特点。SIW滤波器正在被各界广泛地研究。
1．2 SIW发展进程
在两次世界大战中，微波技术和微波理论有了极大的发展。微波应用已涉及到无线，卫星通信，移动通信和微波测量，医学检查和研究领域，在各种应用中，导波结构是非常重要的。微波系统一开始的设计一般是金属波导和同轴电缆构成。虽然金属波导器件具有低损耗，高Q值，高功率容量等好处[1，2]，但社会已经逐渐停用它们而寻找研究能体积更小的元件。1960年出现的微波平面电路标志着第二代微波技术，为现代微波奠定了基础并指明了方向。在各种有源器件的发展下，构建系统的平面电路方法也玲琅满目[3]，除非特殊要求，笨重的波导和同轴一般不被使用，而出现了各种带状线，微带线，共面波导等平面传输线[4]，因为这些结构简单和连接方便的平面电路，系统体积也大大减小，减少了成本，并加快民用的和实用的微波通信系统发展。