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基于LTCC技术的微波毫米波滤波器与L波段收发前端

作　者: 张润麒
导　师: 延波
学　校: 电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 低温共烧陶瓷(LTCC) 层间互连和过渡微波毫米波滤波器 L波段收发前端
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

低温共烧陶瓷技术利用多层介质基片的堆叠,形成一种高集成度多层布线封装结构,利用这一特点可以提高电路性能,同时使系统体积和重量减小。另一方面,L波段收发前端在通信、雷达等微波系统中扮演着重要角色;小型化、高性能是其发展的一个重要方向。本文的工作重点为利用LTCC技术的优势设计多种形式的微波毫米波滤波器,并以此为基础研制了一个L波段收发前端。首先,本文对LTCC技术的自身特点,以及基于LTCC技术的相关器件和系统进行了简要介绍。在此基础上本文进行如下工作。层间互连和过渡在收发前端设计中起着重要作用,因此本文对微带-带状线,微带-SIW等层间互连和过渡结构进行了仿真设计;同时本文提出了一种新型的微带-波导过渡,它利用SIR形开槽耦合,有效地简化了过渡结构并拓展了带宽。然后,本文对微波、毫米波滤波器在LTCC技术中的应用进行了研究。通过对K/J转换器的变换,对带外指定零点的两阶窄带L/C滤波器原型进行了综合,并利用三维电磁场仿真软件验证了L波段带外一个零点的两阶L/C滤波器。此外,本文设计了SIW结构的波导和腔体滤波器。在此基础上提出了一种新颖的DFSIW谐振腔。其特点为:通过多次折叠SIW谐振腔来减小其尺寸;同时DFSIW谐振腔具有抑制某些高次模的特性,因此其带外抑制可以得到提高。另外,通过对称交叉耦合矩阵的综合,本文设计了带外三个零点的三腔FSIW交叉耦合滤波器。为更进一步提高滤波器性能,本文在Ka波段设计了片式和腔体的双模滤波器,并利用FSIW结构首次提出了双模工作的FSIW腔体滤波器。最后,基于前述无源结构的研究,本文对所设计的L波段收发前端方案进行了介绍和分析。本文设计的L波段收发前端的腔体外形尺寸为59×59×18mm~3。为抑制镜频信号,采用二次变频结构,且收发支路共用本振源。测试结果为:发射支路由于埋置中频滤波器失效,导致发射支路没有信号输出;接收支路增益21±1dB,镜频抑制>30dB,噪声系数约为12dB。

基于LTCC技术的微波毫米波滤波器与L波段收发前端

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