基于SIW结构的毫米波MEMS滤波器设计

针对5G毫米波无线通信的发展需求,采用硅基单层基片集成波导(SIW)结构设计了一款毫米波滤波器。首先通过理论分析,计算得到滤波器的结构参数。然后使用电磁仿真软件HFSS对滤波器结构进行仿真与优化,使其满足设计指标要求。设计得到了一个五阶毫米波滤波器,其通带范围24.25~27.5 GHz,相对带宽12.56%,中心频率处插入损耗小于1 dB,带内回波损耗优于-16 dB。最后,使用MEMS工艺将该滤波器加工成实物并进行性能测试,得到尺寸为9.45 mm×4.8 mm×0.4 mm的滤波器芯片,达到小型化要求。测试结果表明,MEMS毫米波滤波器的仿真结果与测试结果基本保持一致。

SIW式无线无源高温传感器设计

针对航空、航天中恶劣环境下对温度的实时测试需求,基于微波散射测量原理提出一种基片集成波导结构的敏感元/天线集成一体化的新型传感器,通过共面波导天线读取传感器的信号,实现1000℃以上的温度测量。传感器以耐高温SiBCN陶瓷作为温度敏感介质材料,随着温度的升高其介电常数增大,传感器的谐振频率随之单调递减,在25~1100℃内,传感器的谐振频率由11.5 GHz减小到11.326 GHz。仿真结果验证了基于SiBCN陶瓷的SIW式无线无源高温传感器的设计合理性、测温可行性。