基片集成波導的應用和仿真研究.pdf

1、微帶線和波導是兩種重要的微波傳輸線，在微波領(lǐng)域有著十分廣泛的應用。微帶線作為一種平面電路結(jié)構(gòu)，適合于系統(tǒng)的混合集成，但是這種結(jié)構(gòu)也存在一定的缺陷，由于導體損耗、輻射損耗和介質(zhì)損耗的存在，使得它不適于工作在毫米波波段，也無法構(gòu)成高Q值的部件。介質(zhì)波導和矩形波導等非平面導波結(jié)構(gòu)雖然損耗很小性能很高，但是由于體積大以及難以集成加工，很難廣泛地應用到高度集成的系統(tǒng)中。 基片集成波導(SubstrateIntegratedWaveguid

2、e，簡稱SIW)是一種近年內(nèi)出現(xiàn)的新型微波傳輸結(jié)構(gòu)，可以廣泛地應用于微波及毫米波電路中.它綜合了矩形波導和微帶線的一系列優(yōu)點：和傳統(tǒng)的矩形波導一樣集成波導具有較高的品質(zhì)因數(shù)和很小的輻射損耗；而它又和微帶線一樣具有體積小、重量輕、容易加工和集成等優(yōu)點。基片集成波導的基本概念是利用基片的上下金屬板和兩排間隔一定距離的金屬孔構(gòu)成波導的金屬壁，由于每排金屬孔孔間距遠小于波長，因此由縫隙泄漏的能量很小，這相當于內(nèi)部填充了介質(zhì)的矩形波導，所以能夠用

3、矩形普通波導實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)也都可以用基片集成波導來實現(xiàn)，比如功分器、濾波器、天線、耦合器、振蕩器等。 本論文提出了兩種基片集成波導濾波器結(jié)構(gòu)：將傳統(tǒng)的腔體濾波器概念運用于基片集成波導結(jié)構(gòu)，設(shè)計出了一種窄帶帶阻濾波器，對其進行仿真，得到了窄帶帶阻濾波特性，如相對帶寬為1.2％，最大衰減為48dB。電子帶隙結(jié)構(gòu)對一定頻率范圍的電磁波形成了“禁帶”，利用該特性與基片集成波導的高通特性，可以設(shè)計出寬帶帶通濾波器。利用電磁仿真軟件CSTMic