1.2  国内外研究现状

基片集成波导[3-4]（  ）是一种新型的波导结构，利用平面加工技术，将周期性的金属化通孔阵列引入到上下表面均附着一层极薄金属铜膜的低损耗介质基片的上下金属面之间。可以发现， 兼具传统波导和平面电路的优点，因此相对于其他的平面开放结构而言，具有更高的Q值、更少的辐射和插入损耗；其制造工艺为平面加工技术，所以降低了制造的复杂性和制造成本；同时，由于平面电路的工作特性， 在于其他平面电路相连接时，不需要额外增加转接电路，这样就能够有效的减小系统空间，更加易于紧凑排布，以便于小型化的实现。

早在 年，就曾有日本学者提出 的概念，但由于当时技术不先进，使对此类技术的研究不够清楚[12]。 年， 提出了 的最初模型。 年  [14]和  [15]分别建立了类似于现代 结构的模型，这些模型实现了一些传统波导结构具备的优良性能。 年吴柯教授第一次正式提出了有关于基片集成电路（  ）的概念[16,17]，并且和东南大学洪伟教授研究团队共同协作，针对与 的结构特点、场分布情况、传输性能和集成等方面进行了深入的研究。随着对 结构更深层次的研究，洪伟教授于2005年提出了一种新型波导结构——半模基片集成波导（Half-Mode Substrate Integrated Waveguide，HMSIW）[21]。当 工作在主模时，其沿传播方向的中心对称面可以等效为一个磁壁，这种特性不仅使 导具有 的良好传输特性，还使它的质量与尺寸减小了 ，其结构变得更加紧凑。

 的概念被提出后，这项技术就立刻被普及在高性能的小型化电路设计之中，但主要是用于滤波器。随着通信系统的快速发展， 正逐步替代了传统波导的使用，这项技术也越来越被大家了解，在国内外的微波学术领域和工业领域中也获得了广泛的关注。

1.3  主要工作和内容安排

本文的主要工作是基于 ，提出新型的带通滤波器的设计方案。为实现这一目的，论文的内容如下：

第一章主要讨论了 的研究背景和国内外研究现状。突出强调了微波滤波器对现代通信发展的重要意义，以及人们对波导器件小型化、高效化的迫切需求，进一步说明了 的发展方向。

第二章主要阐述了设计所需要的基本理论。对评价滤波器性能的技术参数做了简要的介绍，并且对滤波器设计中常用的三种逼近函数的基本原理做出了简单说明。同时，本章着重对滤波器的耦合矩阵相关知识进行了阐述，为后续研究做了铺垫。

第三章对 和 的基本结构和传输特性进行分析研究。为本文后续研究的新型带通滤波器提供理论基础。

第四章主要讨论了新型带通滤波器的设计。首先提出了基于边界耦合的二阶滤波器设计方案，并对其频率响应特性和设计灵活度进行了分析；之后讨论了边界耦合高阶滤波器的设计方案；利用不同 结构设计三模带通滤波器；并且基于八分之一模基片集成波导（ ）技术研究相邻耦合的四阶带通滤波器，同时对其做出比较。

最后为全文的结论。

2  滤波器设计原理

2.1  滤波器的基本理论

2.1.1  引言

滤波器[5]是一种广泛用于现代移动通信系统的重要元件，它是一种选频器件，能够在通带内传输有用信号，在阻带内抑制噪声。不同类型的滤波器可以应用于不同的频段内，从人们身边的半导体收音机、液晶电视等家用电器，到大型的移动通信系统、雷达测试系统，甚至是宇宙中的卫星和空间站，都能看到它的身影。随着不断地深入发展，其设计取得了巨大的进展，各种理论也逐步完善。人们通常使用一些计算机仿真软件进行辅助设计，模拟滤波器体积大小、对信号延迟影响等传输特性，进而优化整个通信系统的性能。 新型基片集成波导带通滤波器设计(3):http://www.chuibin.com/yanjiu/lunwen_205975.html