【摘 要】
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滤波器作为微波无源器件中最重要也是应用最多的器件,承担着通信系统频率选择的重任,随着电路设备小型化的发展趋势,人们对滤波器提出了更高的要求,尺寸小、选择性强、适用性强、价格低的滤波器成为了当前微波通信领域的研究热点方向。本文首先介绍并研究了基片集成波导SIW（Substrate integrated waveguide）结构,SIW结构的传输特性,SIW结构与传统矩形波导的等效计算,接着分析了滤波
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滤波器作为微波无源器件中最重要也是应用最多的器件,承担着通信系统频率选择的重任,随着电路设备小型化的发展趋势,人们对滤波器提出了更高的要求,尺寸小、选择性强、适用性强、价格低的滤波器成为了当前微波通信领域的研究热点方向。本文首先介绍并研究了基片集成波导SIW（Substrate integrated waveguide）结构,SIW结构的传输特性,SIW结构与传统矩形波导的等效计算,接着分析了滤波器的设计过程,滤波器耦合系数的提取以及品质因数的提取方式及计算公式。针对设备小型化趋势下对滤波器尺寸的芯片化需求,统计分析基于微机电系统MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）工艺下的SIW滤波器结构的优势,在此基础上对滤波器小型化、宽阻带化、高抑制度化的难点研究方向进行不同结构下的滤波器设计,结合SIW滤波器小型化技术研究,设计实现了一款Ka波段五腔滤波器芯片,综合当下5G热点频段,设计了多款宽上阻带带通滤波器,并通过新型通槽式结构完成了一种5G超宽上阻带带通滤波器芯片,同时针对5G多频段的特点,设计了一款小型5G双通带滤波器芯片,并研究滤波器高抑制度宽阻带的难点方向,设计了一款超高抑制度超宽阻带双通带滤波器。完成滤波器仿真设计后,进行流片,介绍并研究了MEMS工艺的重要步骤,通过分析MEMS技术及工艺细节,结合本文不同滤波器结构,设计了MEMS滤波器工艺步骤,最终完成了滤波器实物加工。对流片完成的成品芯片进行实物探针测试,对比整体设计过程后,通过分析,确定了流片出现的问题。针对大批量毫米波器件测试需求,进行了Ka波段毫米波测试板的研究,通过了解键合金丝及匹配的基本参数及结构,仿真研究了键合金丝参数对信号曲线的影响,并通过构建同轴器模型,合理解决键合金丝根数问题,完成同轴器及匹配结构的联仿,运用Altium Designer软件搭建PCB板模型,最终设计实现了一种Ka波段的毫米波测试板。
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