毫米波双带通滤波器：基于SIW双模腔设计

"本文介绍了一种使用衬底集成波导（SIW）双模腔的紧凑型毫米波双带通滤波器设计。该滤波器由三个SIW双模腔构成，利用TE201和TE102模式产生两个通带。通过调整SIW腔体的长度和/或宽度，可以灵活改变这两个通带的中心频率。同时，通过精心设计输入和输出结构，滤波器能产生三个传输零点，显著提高了两个通带之间的隔离度和衰减滚降率。设计、制造和测量的双带通滤波器展示了良好的性能，测量结果显示两个通带的中心频率与预期相符。" 在毫米波频段，滤波器是至关重要的组件，用于选择性地允许特定频率范围内的信号通过，同时阻止其他频率。衬底集成波导（SIW）技术因其紧凑的尺寸、低损耗和易于微波集成等优点，在微波和毫米波滤波器设计中得到了广泛应用。本文研究的是一种创新的双带通滤波器，它利用了SIW腔体的双模特性，即在一个腔体内可以激发两种不同的电磁模式。 首先，TE201和TE102模式是SIW腔体中的两种基本模式。TE201模式通常具有较高的谐振频率，而TE102模式的谐振频率较低。这种双模设计使得滤波器能够在不同频率范围内实现两个独立的带通，为毫米波系统提供了更宽的频谱利用率。 其次，滤波器的中心频率可调性是通过改变SIW腔体的几何尺寸实现的。长度和宽度的变化直接影响腔体的谐振频率，因此可以灵活地调整滤波器的通带位置，以适应不同的应用需求。 再者，为了提高滤波性能，设计中引入了三个传输零点。传输零点是滤波器设计中的一个重要概念，它们位于通带之间，能够增强带间隔离，减少带间干扰，并改善滤波器的滚降特性。通过精确控制输入和输出端口的设计，可以有效地创造出这些传输零点。 最后，实际制造的滤波器经过测量验证，其性能符合理论预测。两个通带的中心频率与设计值一致，证实了该滤波器设计的有效性和实用性。这种基于SIW双模腔的双带通滤波器对于毫米波通信系统、雷达系统以及其他需要高选择性和隔离度的频率处理应用具有广泛的应用前景。