CSRR加载的SIW与HMSIW微型滤波器设计及性能分析

"这篇论文介绍了基于互补开口谐振环（CSRR）的基片集成波导（SIW）和半模基片集成波导（HMSIW）小型化滤波器设计方法，通过加载CSRR降低截止频率，实现滤波器的小型化。文中分析了CSRR参数变化和单元数量对传输性能的影响，并设计了CSRR-SIW和CSRR-HMSIW滤波器。实测结果显示，HMSIW滤波器的相对带宽是SIW滤波器的3倍多，约为10.24%，且有效电路面积减小至SIW滤波器的一半，为31.8×11.3 mm²。论文的仿真和测量结果吻合，验证了设计的准确性，这些滤波器适用于微波毫米波系统。" 本文是一篇工程技术领域的论文，主要探讨了微波滤波器的小型化设计策略。基片集成波导（SIW）和半模基片集成波导（HMSIW）是微波电路设计中常见的结构，具有良好的屏蔽特性、易于集成等优点。然而，它们通常需要较大的物理尺寸来实现特定的频率响应。为了克服这一限制，研究者提出在SIW和HMSIW的上表面加载互补开口谐振环（CSRR），这是一种微型化的无源元件，可以通过改变其几何尺寸来调整谐振频率。 通过加载CSRR，滤波器的截止频率可以显著降低，进而达到小型化的目的。论文中，作者深入分析了CSRR的参数变化如何影响滤波器的传输特性，以及不同单元数量对性能的影响。这为优化滤波器设计提供了理论依据。根据实验结果，采用CSRR技术设计的HMSIW滤波器相比于传统的SIW滤波器，具有更宽的相对带宽（约10.24%），这意味着它在相同频率范围内可以提供更宽的频带选择性。此外，HMSIW滤波器的有效电路面积仅为SIW滤波器的一半，这在空间有限的微波毫米波系统中具有显著优势。 论文的测量结果与仿真结果一致，证明了这种设计方法的可行性和有效性。两种新型滤波器——CSRR-SIW和CSRR-HMSIW，由于其小型化和高性能的特点，有望广泛应用于微波毫米波通信、雷达系统、无线传感器网络等场合，以实现紧凑、高效且成本效益高的信号处理。 该论文在微波滤波器小型化设计领域提供了一种创新方法，结合了CSRR的优势，为未来微波毫米波系统的滤波器设计提供了新的思路和技术支持。通过理论分析和实际测试，该设计展示了其在提高滤波器性能和减小体积方面的潜力。