SIW双膜带通滤波器设计:结合单片机与DSP的仿真研究

0 下载量 140 浏览量 更新于2024-08-30 收藏 273KB PDF 举报
"单片机与DSP中的双膜基片集成波导(SIW)带通滤波器设计与仿真是电子工程领域的一种创新技术,它利用了SIW的高Q值、低损耗和大功率容量特性,以满足现代无线通信、军事和科技领域对滤波器的严格要求。传统的矩形波导和微带线滤波器在面对低插入损耗、紧凑结构等需求时显得力不从心。" 本文介绍了一种基于单腔体谐振器原理的新型SIW方形腔体双膜滤波器设计方法。该方法的核心在于对SIW腔体的对称角进行切角处理,以此作为微扰手段,使得腔体内的简并模式得以分离并产生耦合。这种方法有效地创建了一个中心频率为4.95GHz的窄带带通滤波器。为了实现SIW与微带之间的信号转换,设计中采用了直接过渡的方式,降低了转换过程中的损耗。 滤波器在无线通信系统中扮演着关键角色,用于筛选和传递特定频段的信号,抑制不需要的频率成分。随着微波毫米波技术的发展,对滤波器性能的要求不断提高,包括低插入损耗、小型化、轻量化以及低成本。SIW技术的出现,由于其独特的优点,如高Q值(表示储能能力)和低损耗,成为了实现这些要求的理想解决方案。与矩形波导和微带线相比,SIW能更有效地减小滤波器的尺寸,同时保持良好的性能。 双膜谐振器在SIW结构中具有两个简并模式,通过添加微扰单元可以将这两个模式分离,形成一个双调谐电路。分离的模式之间产生的耦合导致两个极点和一个零点的出现,这使得滤波器能够在较小尺寸下实现较大的阻带衰减和窄带宽。然而,双膜滤波器通常伴随着较高的功率损耗和插入损耗问题。文章中提出的新型SIW腔体双膜滤波器设计,利用了SIW自身的低损耗特性,有效地弥补了这一不足。 此外,设计中采用的直接过渡结构对于输入和输出的连接,减少了因耦合缝隙产生的额外损耗,进一步优化了滤波器的总体性能。这种设计方法为微波毫米波滤波器的开发提供了一条新的路径,尤其适用于单片机与数字信号处理器(DSP)集成的系统,可以在保证性能的同时,实现更紧凑、高效的设计。 这篇论文探讨的SIW双膜基片集成波导带通滤波器设计,是针对现代通信系统中滤波器需求的一次创新尝试,通过巧妙地结合理论与实践,展示了如何利用SIW的优势克服传统滤波器设计的挑战。这种方法有望推动未来无线通信系统中滤波器技术的进步。