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半模基片集成波导(Half-Mode Substrate Integrated Waveguide,简称HMSIW)是种在基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,简称SIW)基础上提出的波导结构。与基片集成波导相比,尺寸仅有其一半,但性能与其相当,也具有高Q值,低损耗,重量轻,便于和微带电路集成等优点,在微波毫米波电路中有着更好的应用前景。基于半模基片集成波导结构的带通滤波器不仅具有良好的阻带性质和频率选择性,而且体积更小,结构更加紧凑。本文对HMSIW滤波器的设计进行了研究,工作和贡献如下:
(1)讨论了HMSIW谐振腔的品质因数和谐振频率。设计了HMSIW谐振腔。增加耦合腔体的数目,能获得较好的带外抑制,设计的三腔HMSIW互耦腔体滤波器与单腔和两腔滤波器相比,带外衰减更加陡峭,但也牺牲了滤波器的尺寸。提出的一种四腔HMSIW交叉耦合滤波器通过引入交叉耦合,增加有限的传输零点,在改善滤波器阻带抑制的同时保持滤波器的结构紧凑。
(2)互补开口环谐振器和光子带隙结构能够在一定频率范围内形成阻带,通过与HMSIW的高通特性结合,设计出了HMSIW超宽带滤波器,其结构尺寸紧凑,具有良好的通带与阻带性质,适合微波毫米波电路大规模应用。