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现代无线通信技术的不断发展对通信设备集成度的要求越来越高,推动着微波元件向着小型化和高性能的方向发展。应趋势所需,微波天线及滤波器作为微波元件的重要组成部分,其小型化技术研究也必须得到相应的发展。低温共烧陶瓷(LTCC)具有高耐温性、高热传导率、高耐湿性、低介质损耗、优良的高频高Q特性等特点,基于LTCC技术的叠层结构设计使得电路布局从二维走向三维,是实现微波元件向小型化、片式化、高可靠性和低成本发展的有效途径。本文核心研究LTCC新颖结构蓝牙天线和滤波器的设计及其神经网络辅助设计。研究内容涵盖了应用斜体立体式馈电系统的Meander-line型LTCC蓝牙天线设计和神经网络辅助设计,应用于WiMAX系统的阶跃阻抗谐振结构(SIR)叠层式LTCC滤波器设计,LC型LTCC蓝牙滤波器设计及其神经网络辅助设计。在LTCC蓝牙天线的设计中,提出一种类似于立体螺旋结构的斜体立体式馈电系统。设计结果表明斜体立体式馈电系统与曲折线型辐射单元相结合的确可以高效地利用已有设计空间,在满足性能要求的前提下减小天线的体积,实现天线小型化,并且通过提取集总参数等效电路进行仿真分析,验证了该设计的准确性和可靠性；SIR结构在滤波器设计时发挥其特性使得滤波器尺寸减小,提高滤波器的性能。本文将SIR结构应用于LTCC三维电路设计,根据SIR特点设计了一款应用于WiMAX系统的级联SIR叠层式电容加载LTCC滤波器,其中SIR单元结构仅为0.117λg；同时以微波滤波器集总参数电路研究为基础和指导,设计了一款新颖结构的LC型LTCC蓝牙滤波器。LC型LTCC滤波器微带电路采用内埋电感和电容的设计方法,可以与传统的集总参数微波滤波器良好对应,加强了经典微波滤波器理论对LTCC三维微带电路设计的指导作用。文章中设计的几种元件结构简单紧凑,性能也满足蓝牙或WiMAX系统的要求。然而,上述这些元件结构的物理参数和它们的输出特性之间是一种非常复杂的非线性映射关系,很难用一般解析表达式表示。所以应用神经网络对所设计的LTCC蓝牙天线及滤波器进行了基于优化建模的辅助设计,以清晰反映微波元件的几何参数和输出特性之间的非线性复杂关系。