X波段基片集成波導(dǎo)環(huán)形器的研究與制備.pdf

1、通信行業(yè)社會現(xiàn)代化發(fā)展和人們的生活帶來了極大的便利，目前已經(jīng)進(jìn)入了4G時代，5G已經(jīng)提上研發(fā)日程。而在通信系統(tǒng)中作為收發(fā)、隔離、開關(guān)等作用的環(huán)形器則有著非常重要的地位。環(huán)形器的設(shè)計方法、理論、工具在不斷發(fā)展，性能也在不斷提高。目前微波鐵氧體環(huán)形器向著大功率，小型化，寬帶化，高可靠性方向發(fā)展，特別是微波通信、能源技術(shù)、國防航天等領(lǐng)域。
　　由于波導(dǎo)具有體積和造價的缺陷、微帶線有輻射和功率的缺陷，日益滿足不了微波技術(shù)高功率、低損耗、小

2、體積、低成本的需求。由此人們發(fā)現(xiàn)了更有優(yōu)勢的基片集成波導(dǎo)（Substrate Integrated Waveguide，簡稱SIW）技術(shù)。SIW技術(shù)兼有矩形波導(dǎo)和微帶器件的優(yōu)點，具有低輻射和插損、高 Q值、高功率容量、小型化等特點。可以采用PCB或LTCC工藝將無源、有源器件集成在同一襯底上，減少了由不同工藝制作的器件間的連接轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)系統(tǒng)良好的集成，適合大批量生產(chǎn)和應(yīng)用。
　　為了研制出可實際應(yīng)用的高性能 X波段基片集成波導(dǎo)環(huán)形

3、器，本文在以下幾個方面做了研究：
　?。?）首先根據(jù)理論推導(dǎo)和仿真實驗，得到電氣參數(shù)為：駐波比VSWR小于1.2、插入損耗小于0.4dB、回波損耗與隔離度均大于20dB的Y結(jié)SIW環(huán)形器。
　?。?）通過研究SIW與微帶線的匹配技術(shù)，將Y結(jié)環(huán)形器轉(zhuǎn)化為T型環(huán)形器，設(shè)計出了性能優(yōu)越且易于集成的小型化T結(jié)SIW環(huán)形器，在X波段內(nèi)，回波損耗和隔離度大于20dB，插入損耗小于0.5 dB，器件尺寸為12mm×12mm×0.635mm

4、。
　?。?）設(shè)計了圓柱型鐵氧體 X波段環(huán)形器同樣達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)，驗證了本文中基片集成波導(dǎo)環(huán)形器設(shè)計方法的有效性。
　?。?）對三角形鐵氧體柱環(huán)形器進(jìn)行了容差分析，分析了各主要參數(shù)變化對于器件性能的影響，這對于器測試和改進(jìn)具有較大指導(dǎo)意義。
　?。?）通過對帶狀線夾具測試原理、器件裝配工藝的研究，制備出了 X波段基片集成波導(dǎo)環(huán)形器樣品并進(jìn)行測試。樣品體積為：12mm×12mm×0.635mm。整個X波段回波損耗大于10