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《东南大学》 2006年
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基片集成波导技术的研究

郝张成  
【摘要】: 随着现代微波毫米波电路系统的高速发展,其功能越来越复杂、电性能指标越来越高,同时其体积越来越小、重量越来越轻;整个系统迅速向小型化、轻量化、高可靠性、多功能性和低成本方向发展。低成本、高性能、高成品率的微波毫米波技术对于开发商业化的低成本微波毫米波宽带系统非常关键。因此,迫切需要发展新的微波毫米波集成技术。基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)技术是近几年提出的一种可以集成于介质基片中的具有低插损、低辐射、高功率容量等特性的新的导波结构,它可以有效地实现无源和有源集成,使微波毫米波系统小型化,甚至可把整个微波毫米波系统制作在一个封装内;而且它的传播特性与矩形金属波导类似,所以由其构成的微波毫米波甚至亚毫米波部件及子系统具有高Q值、高功率容量、易与其它平面电路和芯片集成等优点,同时由于整个结构完全为介质基片上的金属化通孔阵列所构成,所以这种结构可以利用普通PCB工艺、LTCC工艺、甚至薄膜电路工艺精确实现。与传统的波导形式微波毫米波器件的加工成本相比,基片集成波导微波毫米波器件的加工成本十分低廉,不需任何事后调试工作,非常适合微波毫米波电路的集成设计和大批量制作。基片集成波导技术目前处于刚刚兴起的阶段,因此有许多理论问题需要研究,有很多应用领域亟待开拓。 本文对如何利用基片集成波导技术实现高性能基片集成波导器件以及基片集成波导集成子系统开展研究。 为了解决基片集成波导的测试问题和基片集成波导与微带电路的无隙集成问题,本文在第一章对多种基片集成波导—微带电路转换器的设计方法进行了研究,探讨了测试和计算基片集成波导器件插损的方法,实验测试结果和全波仿真结果的良好吻合验证了方法的正确性和有效性。 本文的第二章和第三章基于基片集成波导技术,设计和实现了多种新颖的集成高性能滤波和双工器件:基片集成波导感性通孔滤波器、基片集成波导感性窗滤波器、基片集成波导E面感性带滤波器、基片集成波导L型双工器、基片集成波导T型双工器、多层基片集成波导椭圆滤波器、单层基片集成波导传输零点滤波器、具有传输零点的双模基片集成波导滤波器、基片集成波导-有损地面超宽带滤波器、基片集成波导-电子带隙结构超宽带滤波器、基片集成波导-共面波导超宽带滤波器等。本文在微波频段(4GHz-18GHz)和毫米波频段(26.5GHz-40GHz)对这些滤波器件进行了设计并给出了测试结果。这些结果表明这些滤波器件具有良好的滤波特性,并具有高品质因数、大功率容量、易于加工、成本低和容易集成等优点。其中,基片集成波导-共面波导超宽带滤波器、多层基片集成波导椭圆滤波器等多种滤波器和双工器为首次提出并实现。成果已在本领域国际最高刊物IEEE Trans. on MTT、IEEE Wireless Components and Guided Wave Letters、IEE Proc.-H等上发表,并已被他人引用。 在第四章中,利用基片集成波导技术对功率分配器进行了研究;提出和设计了可以用于毫米波的基片集成波导强耦合器和弱耦合器的定向耦合器结构;提出了正反线性渐变槽天线的基片集
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN256

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 秦冲;陈鹏;刘盛纲;;一种新颖的Koch分形缝隙天线研究[J];现代电子技术;2008年15期
2 陈飞;袁学松;刘盛纲;;基片集成波导带通滤波器的设计与实现[J];真空电子技术;2008年06期
3 陈飞;田爱君;袁学松;;一种新型基片集成波导带通滤波器的设计与实现[J];真空电子技术;2010年03期
4 陈飞;;半模基片集成波导带通滤波器的设计与实现[J];真空电子技术;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 程钰间;张传安;丁红梅;;基于混合传输线结构的带通定向耦合器[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 沈玮;基片集成波导与其它平面结构在滤波器设计中的应用研究[D];上海交通大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾奇远;LTCC基片集成波导滤波器研究[D];电子科技大学;2011年
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3 陆惠;无线通信中多层结构滤波器研究[D];南京邮电大学;2011年
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5 何波;基片集成波导双模滤波器层叠级联技术研究[D];南京邮电大学;2012年
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7 冉亮;基于介质基片结构的微波无源器件的研究[D];安徽大学;2007年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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3 李皓,陈安定,洪伟,吴柯,崔铁军,陈继新;基片集成波导定向耦合器的仿真与实验研究[J];微波学报;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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3 李皓;基片集成波导不连续性问题的研究[D];东南大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 顾媛媛;吴先良;;时域有限差分方法分析微带天线散射参数和方向图[J];合肥师范学院学报;2008年03期
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4 丁让箭,吴先良,张玉梅,赵谨;四阶指数差分及其在FDTD中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年02期
5 尹玉,吴先良;基于时域多分辨分析方法的散射场计算[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
6 王建永;陆雪平;杨建设;陈秉岩;;一种新的角点和边棱处理方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年02期
7 赵佳;吴先良;程媛;;MLC-FDTD在波导带通滤波器设计中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年02期
8 秦维金;移动通信网络的规划与优化[J];安徽工程科技学院学报;2002年01期
9 苗传海;潘静;张超;;基于CMPP协议的气象灾害预警短信网关接口系统设计与实现[J];安徽农业科学;2010年04期
10 蔡二平 ,蒋全兴;用时域有限差分法模拟千兆赫兹横电磁波室的馈电接头[J];安全与电磁兼容;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴琼;;人工神经网络在基片集成波导滤波器设计中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 曾奇远;范海涛;徐自强;;Ka波段LTCC基片集成波导带通滤波器的设计[A];2010中国电子制造技术论坛论文集[C];2010年
3 刘旺锋;王硕;;基于FPGA的水下传感节点QPSK调制解调模块设计与实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 赵小翔;;电压调谐LC带通滤波器的设计[A];四川省通信学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 曹明;于小利;罗中涌;公勋;章德;;声表面波器件的有限时域差分模拟[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
6 季皓;;毫米波E面带通滤波器的设计与实验研究[A];1995年全国微波会议论文集(下册)[C];1995年
7 康刚;祝西里;王长清;;单极天线辐射场及其与人体作用的研究[A];1995年全国微波会议论文集(下册)[C];1995年
8 刘成庆;郭利;周琰;;一种气象空地通信新构架[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年
9 哈聪颖;闫兆文;胡国英;王祖林;;通信网络工程实验系统二次开发实验探索与实践[A];北京高教学会实验室工作研究会2007年学术研讨会论文集[C];2007年
10 王春;;一种新型宽带HF单极子天线[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘少刚;基于单一平面电容传感器的木材含水率检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 范木杰;时域多分辨分析在非对称共面波导研究中的应用[D];大连海事大学;2010年
3 易煦农;人工电磁材料的光学特性及应用研究[D];华中科技大学;2010年
4 王海涛;月球车热控关键问题研究及材料光谱性质的选择性调节[D];中国科学技术大学;2010年
5 李学识;基于表面波驱动的等离子体天线及其阵列技术研究[D];华南理工大学;2010年
6 王海兰;乔木体水分的测试技术及其监测系统的研究[D];北京林业大学;2011年
7 赵立华;纳米尺度光波导及微结构若干性质研究[D];南开大学;2010年
8 廖臣;三维电磁粒子模拟并行算法及其应用研究[D];电子科技大学;2010年
9 周翼鸿;基于波导的紧凑型功率合成技术研究[D];电子科技大学;2011年
10 荆燕飞;线性方程组迭代法与预条件技术及在电磁散射计算中的应用[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王召召;城市环境下通信信号穿透损耗的定量研究[D];郑州大学;2010年
2 上官晓娟;MOSFET并联射频C类放大器[D];郑州大学;2010年
3 滕巍;左手介质基本电磁特性的时域分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘兴鹏;基于微波同轴谐振腔物料密度测量技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 解恺;基于多载波直扩码分多址的水声通信技术研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王化宇;基于时域有限差分法的微带结构电磁兼容研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘文飞;改进的高频RFID识读器设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李海燕;基于EMD的直扩通信窄带干扰自适应抑制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 苏新明;Turbo码译码算法与交织器的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 周诚;突发事件应急指挥视频会议系统的研究与实现[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲍立芬;唐宗熙;张彪;;新型CQ微带交叉耦合滤波器的设计与研究[J];半导体技术;2011年01期
2 沈宇超,沈树群,樊荣,武戎,徐大雄;一种用于多目标实时识别的防碰撞算法——射频识别系统的关键技术[J];北京邮电大学学报;1999年01期
3 党章;黄建;邹涌泉;邓力;文杰;;Ku频段高效50W连续波空间功率合成放大器[J];电讯技术;2009年09期
4 何松柏,李明玉,孙尉恒,邓洪敏;DSRC系统中微波信号源相位噪声分析[J];电波科学学报;2004年05期
5 徐俊峰;洪伟;蒯振起;华光;陈鹏;郝张成;;平衡馈电基片集成波导缝隙阵列全向天线[J];电波科学学报;2008年02期
6 谢文楷;刘盛纲;;一类新型的准光学功率合成系统[J];电子科技大学学报;1989年05期
7 朱红兵;汤红军;陈继新;洪伟;;基于基片集成波导功分/合成器的宽带功率放大器研制[J];东南大学学报(自然科学版);2010年02期
8 王晓华;周晓光;孙百生;;超高频射频识别读写器设计[J];电子测量技术;2007年02期
9 张洋;;宽带功率合成技术的发展综述[J];电子信息对抗技术;2008年06期
10 洪伟;毫米波谐波混频器扩频技术[J];电子技术;2003年11期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 邓磊;唐高弟;;基片集成波导传输特性分析与应用仿真[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹舟;高性能微波毫米波振荡器研究与应用[D];电子科技大学;2011年
2 李荣强;基于基片集成波导的微波无源电路研究[D];电子科技大学;2011年
3 尹应增;微波射频识别技术研究[D];西安电子科技大学;2002年
4 韩益锋;射频识别阅读器的研究与设计[D];复旦大学;2005年
5 赖晓铮;UHF频段射频识别系统与天线研究[D];华南理工大学;2006年
6 颜力;基片集成波导传输特性及阵列天线的理论与实验研究[D];东南大学;2005年
7 张玉林;基片集成波导传播特性及滤波器的理论与实验研究[D];东南大学;2005年
8 李皓;基片集成波导不连续性问题的研究[D];东南大学;2005年
9 范志广;超高频射频识别(RFID)中的若干问题研究[D];浙江大学;2007年
10 宋开军;基于波导的微波毫米波空间功率合成技术研究[D];电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张龙;短截线加载结构平面微波滤波器的研究[D];电子科技大学;2011年
2 王雷;毫米波固态功率合成技术研究[D];电子科技大学;2011年
3 吴国峰;CMOS毫米波功率放大器研究及设计[D];杭州电子科技大学;2011年
4 李恒城;K波段多普勒测速雷达前端的研制[D];电子科技大学;2011年
5 杜勇;消失模波导滤波器及正交模耦合器的设计[D];电子科技大学;2011年
6 毕竞;基于基片集成波导双模滤波器级联技术研究[D];南京邮电大学;2011年
7 陈星辰;多层介质结构层叠LC带通滤波器设计研究[D];南京邮电大学;2012年
8 何波;基片集成波导双模滤波器层叠级联技术研究[D];南京邮电大学;2012年
9 邓绍刚;基片集成波导双模滤波器级联技术研究[D];南京邮电大学;2012年
10 单玉华;基于DDS频率合成杂散抑制技术的研究[D];电子科技大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李尚生;陈佳林;于晶;杜磊;陈如山;;K波段基片集成波导带通滤波器的设计[J];海军航空工程学院学报;2010年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 邓绍刚;基片集成波导双模滤波器级联技术研究[D];南京邮电大学;2012年
2 王琪;基片集成波导层叠级联双模滤波器设计与制作[D];南京邮电大学;2013年
3 袁艳;硅基MEMS滤波器的特性研究[D];电子科技大学;2012年
4 张振北;WLAN/WiMAX多频天线设计[D];大连海事大学;2013年
5 王勤龙;基于路侧设备的车辆定位和交叉口防撞预警方法研究[D];北京交通大学;2013年
6 伍东兴;S波段低噪声放大器的设计与优化[D];西安电子科技大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁建,洪伟;多层微带贴片天线的三维全波分析[J];电波科学学报;1999年01期
2 吴咏诗;单片微波集成电路的技术进展[J];电子科技导报;1997年02期
3 梁建,洪伟;多层集成三维微波结构的全波分析[J];电子学报;2000年05期
4 李皓,华光,陈继新,洪伟,崔铁军,吴柯;基片集成波导和微带转换器的理论与实验研究[J];电子学报;2003年S1期
5 刘凯,洪伟;任意二维导体波纹周期表面电磁散射特性的研究[J];电子学报;1994年06期
6 邵振海,洪伟,周健义;透射边界条件的统一理论[J];中国科学E辑:技术科学;2000年01期
7 汪杰,洪伟;弯曲波导广义散射参数的快速精确计算[J];微波学报;2000年02期
8 顾墨琳,林守远;微波集成电路技术—回顾与展望[J];微波学报;2000年03期
9 李皓,陈安定,洪伟,吴柯,崔铁军,陈继新;基片集成波导定向耦合器的仿真与实验研究[J];微波学报;2004年04期
10 王安国,吴咏诗;三维微波集成电路的发展[J];微波学报;1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丛志鹏;李平辉;赵亮;王祖静;;半模基片集成波导和微带转换的分析[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2007年03期
2 盖政祥;李平辉;丛志鹏;王建功;;半模基片集成波导互耦的仿真与分析[J];军事通信技术;2008年01期
3 崔志富;李平辉;;四分之一模基片集成波导谐振结构的研究[J];军事通信技术;2009年01期
4 邹雄;童创明;余定旺;吴利楠;;基片集成波导弯曲结构的研究[J];微波学报;2011年02期
5 塔利克·吉纳菲;吴柯;;基片集成波导技术:最新的发展及未来的展望(英文)[J];电子科技大学学报;2013年02期
6 肖丙刚;谢治毅;叶鹏;;基片集成波导技术的研究现状和展望[J];中国计量学院学报;2012年01期
7 刘冰;刘伟;徐暑晨;汤红军;洪伟;;新型半模基片集成波导镜像转接段的研究[J];电子学报;2012年06期
8 徐敬远;周东方;林竞羽;张德伟;;一种计算基片集成波导等效宽度的新方法[J];信息工程大学学报;2012年03期
9 张帆;;基片集成波导实现方法概述[J];科技创新导报;2010年04期
10 赵晖;崔铁军;;基片集成波导中的混合左右手结构及其应用[J];电子学报;2007年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王建功;谭欢;李平辉;;一种新型基片集成波导结构研究[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
2 张传安;程钰间;樊勇;;基片集成波导谐振腔小型化的研究及应用[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
3 邓磊;唐高弟;;基片集成波导传输特性分析与应用仿真[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
4 汤红军;洪伟;陈继新;;具有椭圆滤波特性的的双模基片集成波导滤波器[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
5 古勇;李家胤;周翼鸿;;一种新型波导-基片集成波导转换器设计[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年
6 姜立伟;梁昌洪;底浩;李良;;一种紧缩结构的基片集成波导双通带滤波器[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
7 陈鹏;蒯振起;陈继新;严蘋蘋;;基片集成波导X型缝隙结构行波圆极化天线及阵列[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
8 李艳莉;;基片集成波导滤波器在Ka波段接收前端的应用[A];四川省通信学会2009年学术年会论文集[C];2009年
9 张小川;徐军;喻志远;毕丹宏;董宇亮;;基于CMRC的基片集成波导带通滤波器[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
10 翟国华;洪伟;蒯振起;;基片集成波导对数周期偶极子阵列天线研究[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郝张成;基片集成波导技术的研究[D];东南大学;2006年
2 钟催林;基于基片集成波导的微波电路研究[D];电子科技大学;2009年
3 李荣强;基于基片集成波导的微波无源电路研究[D];电子科技大学;2011年
4 陈丽娜;基片集成波导在几种微波无源器件及天线中的应用研究[D];西安电子科技大学;2012年
5 颜力;基片集成波导传输特性及阵列天线的理论与实验研究[D];东南大学;2005年
6 郑博仁;高性能基片集成波导微波滤波器研究[D];电子科技大学;2012年
7 李皓;基片集成波导不连续性问题的研究[D];东南大学;2005年
8 张玉林;基片集成波导传播特性及滤波器的理论与实验研究[D];东南大学;2005年
9 张巧利;基于复合左右手传输线和基片集成波导的无源器件研究[D];浙江大学;2011年
10 古健;基于基片集成波导的LTCC电路研究[D];电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王哲;基片集成波导的研究与应用[D];南京邮电大学;2011年
2 张传安;高集成度基片集成波导无源器件研究[D];电子科技大学;2012年
3 岳桂芹;基于基片集成波导技术无源器件的研究[D];电子科技大学;2008年
4 刘婷;基片集成波导滤波器的研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 金小建;基片集成波导谐振腔的设计及在材料微波测量中的应用[D];南京邮电大学;2012年
6 陈飞;基片集成波导带通滤波器的研究[D];电子科技大学;2009年
7 赵毅;基片集成波导微波毫米波无源器件研究[D];电子科技大学;2009年
8 兰尧;基片集成波导的应用和仿真研究[D];电子科技大学;2006年
9 张帆;基片集成波导的特性及应用研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 张卓臻;基片集成波导矩形腔双模滤波器设计研究[D];南京邮电大学;2012年
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