基于电磁混合耦合的SIW宽阻带带通滤波器设计

为实现阻带一段范围内依然具有良好的抑制能力,提出了电磁混合耦合的基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)宽阻带带通滤波器(Bandpass Filter,BPF)。根据模式的本征抑制和电磁混合耦合理论,合理地设置外部馈电端口、内部耦合窗口及内部耦合圆孔阵列,抑制了频率低于TE₁₀₅和TE₅₀₁之前的所有高次模,并且使得工作模式TE₁₀₁电耦合很好地传输。仿真与实测结果均显示,该滤波器的中心频率f₀=5.94 GHz,插入损耗为-3.46 d B,相对带宽为2.44%,当阻带宽度延伸至3.85 f₀时,抑制深度优于20 d B。与经典的四阶SIW宽阻带带通滤波器相比,拥有相同的带宽时,该双层层叠的方式更加紧凑,有利于集成到微波电路系统中。     

改进的电磁混合耦合SIW超宽阻带滤波器设计

为了提升滤波器的阻带性能,提出了一种改进的电磁混合耦合基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)超宽阻带滤波器的设计。首先,利用模式的本征抑制和电磁混合耦合方法,合理地设置外部馈电端口、内部耦合窗口及内部耦合圆孔阵列,抑制了频率低于TE₁₀₅和TE₅₀₁的所有高次模;其次,利用耦合槽的偏移,在中间金属层侧壁中心约为1/10腔体宽度处刻蚀耦合槽,可同时抑制TE₁₀₅和TE₅₀₁以及TE₃₀₅和TE₅₀₃模的耦合;最后,仿真结果显示,该滤波器的中心频率f₀=5.94GHz,相对带宽为3.37%,插入损耗为2.29 d B,回波损耗优于17.1 d B。当阻带宽度延伸至4.85f₀时,抑制深度优于20 d B。综上,探讨了基片集成波导超宽阻带滤波器的宽阻带抑制,有效延伸了阻带宽度,为移动通信系统进一步提升抗干扰性能奠定了技术基础。     

基于变焦显微测量技术的键合金丝参数测量

欧美国家在半导体行业一直以来对我国实行技术封锁政策,我国许多关键技术和设备只能依靠进口,其中就包括键合金丝参数测量设备。键合金丝参数测量设备主要用于自动检测键合金丝的拱高和跨度等参数。由于键合金丝的回波损耗、驻波等微波传输特性与键合金丝的拱高、跨度等参数呈对应关系,因此可以通过测量相关参数的方法来检测键合金丝的微波传输特性是否合格。通过这一方法可以解决人工测量导致的速率低下的问题,提高键合质量检测效率,降低检测成本。本文基于变焦显微测量技术实现了键合金丝参数的测量。该方法通过自主设计的图像采集平台,获取到键合金丝的一组图像,然后进行聚焦区域提取,从而实现键合金丝的三维重建及参数测量。该方法对键合金丝拱高的测量精度<0.01 mm,相对误差<1.5%,对键合金丝跨度的测量精度<0.005 mm,相对误差<0.7%,可以满足自动检测键合金丝参数的设计需求。     

基于多层结构的宽阻带SIW带通滤波器

近年来，多层结构的基片集成波导(SIW)带通滤波器因其结构紧凑的优点得到研究者们的青睐，与此同时，阻带带宽窄的缺点又阻碍了滤波器的发展。为了提升滤波器的阻带性能，提出一种基于多层结构的宽阻带SIW带通滤波器。将滤波器的内外耦合窗口设置在模式的最弱电场处，从本质上抑制该模式。同时引入电磁混合耦合理论，分析特定模式的电磁分布情况，并根据HFSS软件提取的耦合系数设计耦合孔径的大小和位置，实现对特定模式的抑制。仿真结果显示可以完全抑制谐振频率低于TE₃₀₃模以内的所有高次模。实际加工并测量了该滤波器，中心频率为5.9 GHz,相对带宽为2.54%,阻带可以延伸至17.42 GHz (2.95f₀,f₀为滤波器中心频率),且带外抑制优于28 dB,仿真和测量结果显示两者吻合度较好。与其他SIW滤波器相比，该方法设计简单、带宽可调、阻带更宽，易于应用到实际的微波通信系统中，具有潜在的应用价值。