基于薄膜技术的紧凑型宽带SIW滤波器 唐露瑶、 韩伟、 赵琦、 魏浩、 魏恒、 李彦斌

《Electronics》：Compact Wideband SIW Filters Based on Thin-Film Technology Luyao Tang, Wei Han, Qi Zhao, Hao Wei, Heng Wei and Yanbin Li

提出两种紧凑型宽带SIW滤波器，基于半模传输线集成IDC结构实现11-18GHz和10-18GHz带通特性，分别采用第三阶IDC和MIM电容优化尺寸，插入损耗低至0.58dB，带三个传输零点抑制带外干扰。实测与仿真吻合，在带宽、损耗、带外抑制和尺寸上优于现有设计，适用于高密度微波/毫米波集成系统。

　　

摘要

本研究介绍了两种采用薄膜技术制造的紧凑型宽带基板集成波导（SIW）滤波器。通过在半模波导（HMSIW）传输线中加入叉指电容（IDC）结构来实现宽带带通响应。为了分析IDC参数对传输零点产生的影响，建立了一个等效的LC电路模型。对于第一个滤波器（BPF 1），采用了三阶IDC耦合配置，其通带宽度为11 GHz至18 GHz，最小插入损耗为0.66 dB，具有三个传输零点以增强阻带性能，且核心尺寸非常紧凑（具体数值见049 ???? ×0.29 ???? ×0.23 ????）。为了进一步实现小型化，提出了一种在等效磁墙处加入金属-绝缘体-金属（MIM）电容器的改进型HMSIW传输线设计。该设计在保持原有截止频率的同时有效减小了波导的横向尺寸。利用这种配置，采用双层陶瓷薄膜技术设计并制造了第二个带通滤波器（BPF 2），其通带宽度为10 GHz至18 GHz，紧凑尺寸为04 ???? ×0.23 ????，最小插入损耗为0.58 dB，并具有三个传输零点。两种滤波器的实际制造和测量结果与仿真结果吻合良好。与之前报道的宽带SIW滤波器相比，所提出的设计在带宽利用率、插入损耗、带外抑制和电路尺寸方面具有显著优势，为微波和毫米波射频系统的高密度集成提供了有效的滤波解决方案。