基于微波介質(zhì)陶瓷的X波段平面濾波器的研究.pdf

1、超寬帶（UWB）技術(shù)被人們普遍地應(yīng)用于軍用和民用領(lǐng)域。平面濾波器具有小的體積、快的生產(chǎn)周期、價格便宜、容易與板級電路集成等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在通信領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)備中。然而，隨著信息技術(shù)快速發(fā)展，平面濾波器必須適應(yīng)更加苛刻的使用環(huán)境。在UWB技術(shù)中，現(xiàn)在人們希望平面濾波器不僅體積小、容易集成，而且還需小的插入損耗。傳統(tǒng)的微帶、帶狀線類型的平面濾波器因為結(jié)構(gòu)所限，已無法滿足上述要求。本論文以平面濾波器小型化和高性能為目標(biāo)，基于濾波器基板材料和結(jié)

2、構(gòu)兩方面，對平面濾波器的設(shè)計展開研究，旨在實現(xiàn)一種小型化、高性能、易于集成的平面濾波器。
　　在濾波器基板材料研究方面，利用固相研究法，對B2T9（Ba2Ti9O20）微波介質(zhì)陶瓷的介電性能和燒結(jié)特性展開了研究。首先在課題組研究成果基礎(chǔ)上，確定了B2T9介電材料的主配方。然后用BBSZ（Bi-B-Si-Zn）玻璃、Al2O3納米粉、LBSA（Li-B-Si-Al）玻璃作為助燒劑，分別對B2T9微波介電陶瓷燒結(jié)特性、介電性能、微觀形

3、貌進(jìn)行了研究。研究表明：1）摻雜BBSZ玻璃的樣品擁有最大的介電常數(shù)和最小的Q*f值。摻雜Al2O3納米粉的陶瓷的樣品，介電常數(shù)和Q*f值都比較適中。摻雜LBSA玻璃的樣品介電常數(shù)最小，但Q*f值最大；2）燒結(jié)后的陶瓷樣品顆粒尺寸越均勻，空洞越少，介電性能越優(yōu)異。
　　在濾波器結(jié)構(gòu)方面，首先使用B2T9微波介電陶瓷為基板，設(shè)計了一款基于B2T9微波介質(zhì)陶瓷的11階超寬帶懸置帶線濾波器，體積為23.34 mm*10.65 mm*10

4、 mm，測試結(jié)果跟仿真有一定的差距，最終測試帶寬為5.38~13.27 GHz，驗證了仿真軟件設(shè)計濾波器的可行性和便捷性。然后，選用相同的羅杰斯4003介質(zhì)基板，分別制作了9節(jié)的微帶和懸置帶線兩種平面結(jié)構(gòu)濾波器，濾波器的設(shè)計通帶為8.55-11.7 GHz，微帶和懸置帶線濾波器大小分別為10.92 mm*16.04 mm*10 mm和41.62 mm*10.65 mm*14 mm。通過以上三個實物和測試結(jié)果的對比表明：1）使用B2T9微