文 献 综 述
课题研究背景
1855年到1865年，在前人理论和实验的基础上，Maxwell(183l-1879)建立了数学化的Maxwell方程组，把光、电、磁这三种不同的物理现象联系了起来．实现了物理科学的第三次理论大综合，奠定了电磁理论的基础，导致了继蒸汽机之后以电力应用为标志的近代第二次技术革命[1]。
从20世纪40年代雷达技术被广泛应用于军事领域后，以波导和硬同轴线形式的微波部件为标志的第一代微波电路技术得到了飞速的发展和广泛的应用。其中无源微波器件有微波滤波器、定向耦合器、匹配器、魔T、吸收负载和谐振腔体等；有源器件有微波混频器、微波磁控管振荡器、行波管放大器等。上述微波器件具有高品质因数(Q值)、大功率容量等优点，缺点是体积笨重、制造工艺和调试过程复杂、造价昂贵、可靠性差[2]。
随着微波天线技术的发展，金属波导笨重与昂贵的缺点使其跟不上技术发展的步伐，此时人们开始将目光转向微带电路。微带电路的发展也不是一帆风顺的，它的演变来源于工程上的实践。最初的微带形式是平行传输线，但平行传输线的构造使得其不适合作为高频传输线。于是封闭结构的同轴线就在此背景下发展起来了，同轴线的应用将微波技术推进到一个新的水平，但同轴线在技术发展的过程中暴露出体积大的不足。在空间电子技术大发展的背景下，同轴线逐渐退居二线，而器件与电路结合的微波集成电路得到了大范围的应用[3]。这主要是因为这种结构具有如下优点: (1)结构紧凑、体积小、重量轻；(2)加工精度高、成本低；(3)集成度高。
当迈入二十一世纪，无线通信技术得到了迅猛的发展，此时制约技术发展的成为越来越紧缺的频谱资源。迫于频谱资源的紧缺，系统工作频率变得越来越高，相对带宽也越来越窄。在高频系统中，微带电路的缺点暴露了出来：基于微带电路的设备电磁辐射和串扰多[3]。因此人们开始关注新的微波结构，以弥补微带电路在高频段的不足，同时新的微波结构还要与现有的设备兼容来降低更换设备的成本。基片集成波导(SIW)技术[4]正是在此背景下产生的。
课题研究现状
基片集成波导结构诞生于2000年，东南大学的吴柯教授提出了这种结构，从此人们就对这种结构燃起了研究的热情。东南大学的李皓、华光在2003年对基片集成波导和微带转换器进行了研究，并做了一系列的实验。在2004年李皓、陈安定对基片集成波导定向耦合器做了仿真研究与实验。在2005年东南大学的张玉林和洪伟教授分析并设计了一种基于基片集成波导的腔体滤波器[5]，自此以后基于SIW结构的滤波器不断的推陈出新。同年，洪伟教授等人提出了半模基片集成波导(HMSIW)结构。这种小型化结构的提出为SIW技术的小型化发展提供了一条新的途径，在此之后四分之一模基片集成波导(QMSIW)和八分之一模基片集成波导(EMSIW)结构也相继提出，而这两种结构的提出不仅进一步缩小了SIW器件的尺寸，同时也使得基于基片集成波导技术的滤波器设计更加多样化和灵活化。
当SIW技术在国内得到加速发展的同时，国外也对SIW技术做了深入的研究，并且已经利用先进的加工工艺设计出了极高频的射频电路部件，工作频率能达到200GHz。从这一点上也充分说明SIW技术对微波毫米波电路小型化发展具有重要的意义。SIW结构由于可以等效为矩形金属波导，所以这种结构具有高Q值，低损耗的优势，且其对比金属波导，具有小型化的优势。但在低频领域，SIW结构的器件却比不上微带结构的小型化优势。因此众多研究者开始从小型化的角度去重新认识基片集成波导结构。目前为止，可行的小型化方案集中在以下三种：(1)多层介质取代单层介质；(2)采用QMSIW或者EMSIW等结构设计器件；(3)与其余平面结构结合。当面对不同的实际应用时，需要灵活的采取上述方案来实现小型化。
SIW结构的滤波器经过十余年的发展，不仅性能有了显著的提升，其结构也有了很大的创新。最早的SIW结构的多阶滤波器提出时，不仅尺寸很大，且带外衰减缓慢，例如2005年东南大学的张玉林和洪伟教授提出的三阶滤波器[5]，利用三个串联的腔体实现三阶滤波响应，其中单个腔体的尺寸为21mmtimes;21mm，工作频率在6GHz，带宽0.5GHz。但在2015年时Fei Deng利用单个QMSIW结构就实现了三阶的滤波响应[6]，腔体的尺寸仅为15mmtimes;15mm，且通带两侧存在零点，带外衰减良好，工作频率在5.67GHz，带宽l.2GHz。Zheng Liu于2016年提出了一种加载了互补环形谐振器的SIW结构[7]，在该结构下实现了三阶滤波响应，工作频率在l0.8GHz，带宽1.8GHz。从多阶滤波器的发展就可以看出SIW结构滤波器在小型化上有了长足的发展。
在小型化之外，SIW结构滤波器的性能也有了很大的提升，例如Di Lu于2016年提出的滤波器结构[8]，通过加载金属化通孔和表面蚀刻，使得通带两侧分别出现了可以控制的传输零点，完成了三阶滤波响应，中心工作频率在10.8GHz。Daxu Zhang于2016年也提出了一种带有两个传输零点且传输零点可控的四阶滤波器[9]，这个结构在四腔体串联的拓扑结构上增加了一号腔体和四号腔体的耦合路径,使得滤波响应多出两个传输零点，中心工作频率在28GHz，带宽2GHz。Dinghong Jia于2015年提出了一种可以实现高次模抑制的滤波器[10]，通过同时引入电耦合和磁耦合来中和高次模，能够通过模，抑制模达到30dB以上，其中心工作频率在13.1GHz，带宽为600MHz。
上面提及的滤波器均为单端输入单端输出的滤波器结构，而发展到现在，基于SIW结构的平衡滤波器和非平衡滤波器也不断的被提出。Peng Chu于2014年提出了一种平衡滤波器[11]，该滤波器具有很好的共模抑制特性，中心工作频率在10.1GHz，最小差损l.85dB，共模抑制达到60dB。Lin-Sheng Wu于2011年提出一种巴伦滤波器结构[12]，该滤波器能够实现五阶滤波响应，工作频率在10.46GHz，最小差损1.4dB。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
