基片集成波导双工器：准椭圆函数滤波器与集成设计

网络技术-系统集成领域的一项重要研究聚焦于8mm准椭圆函数基片集成波导双工组件。双工器作为现代通信系统的关键组件，它的功能在于允许收发系统共享同一天线，从而提高通信效率。传统双工器主要由带通滤波器和铁氧体环行器构成，两种类型的导波结构各有优劣：立体型如矩形波导在损耗、功率容量和Q值上有明显优势，但体积大、集成度较低；平面型如微带线则体积小、易于集成，但在性能指标上不如立体型。 本文创新性地采用了基片集成波导技术，这是一种新型的平面导波结构，它兼顾了小型化与高性能，且能利用成熟的印刷电路板（PCB）和低温共晶陶瓷（LTCC）工艺进行加工。基片集成波导的特点包括高效的传播特性、Ka波段的传输线设计以及谐振腔的构建，同时探讨了其与微带线的匹配问题，提出了圆弧倒角匹配的新方法。 滤波器部分，文中特别提到了切比雪夫型和准椭圆函数型滤波器。切比雪夫滤波器虽然结构简单，易于实现，但带外抑制效果可能不尽人意。相比之下，准椭圆函数滤波器在同等阶数下具有更好的带外抑制能力，但工程实现较为复杂。本文采用的准椭圆函数滤波器不仅抑制效果良好，通过交叉耦合设计使得实际应用更加可行。滤波器的具体参数包括尺寸（7mm x 1.0275mm x 16.55mm）、中心频率36.99GHz、带宽1GHz，插入损耗最大值为-1dB，端口回波损耗达到-23dB，而500MHz通带外的抑制度超过-33.7dB，矩形比为1.56。 此外，设计的基片集成波导Y型铁氧体环行器结合了微带匹配段，形成了T型结构，具备50欧姆微带线特性。环行器的工作频带为33.6~37.17GHz，其性能指标如通带内驻波比、插入损耗和隔离度均达到了较高的标准。 为了克服高频微波器件测试的难题，文中还开发了一套高精度、三维可调的测试夹具，通过手工调试和校准确保了测试结果的准确性。这套夹具成功应用于所设计器件的测试，最终得到了满足项目需求的测试数据。整个研究工作围绕基片集成波导技术、准椭圆函数滤波器和铁氧体环行器展开，对提升通信系统的性能具有重要价值，尤其是在小型化和高效能方面。