插入介質(zhì)波導(dǎo)的傳輸特性及其應(yīng)用研究.pdf

1、伴隨著微波技術(shù)的發(fā)展，微波工程正向著毫米波/亞毫米波波段高速延伸。由于工作頻率的提高，金屬導(dǎo)電性能降低，加之表面加工粗糙，使傳輸線中的損耗大到不能容忍的程度，同時(shí)色散和高次模等問題變得十分突出。金屬波導(dǎo)的導(dǎo)體損耗急劇增加，而鰭線和微帶線等傳輸線則對(duì)加工工藝要求過高，不利于大規(guī)模應(yīng)用。為了克服這些波導(dǎo)中的致命弱點(diǎn)，人們廣泛采用介質(zhì)波導(dǎo)用于毫米波/亞毫米波的傳輸。插入介質(zhì)波導(dǎo)具有損耗低、橫向尺寸較大、對(duì)加工工藝要求較低等優(yōu)點(diǎn)，非常適合毫米波

2、/亞毫米波的傳輸。 眾所周知，隨著現(xiàn)代微波毫米波電路系統(tǒng)的高速發(fā)展，整個(gè)系統(tǒng)迅速向小型化、高可靠性、多功能性和低成本的方向發(fā)展。低成本、高性能、高成品率的微波毫米波技術(shù)對(duì)于開發(fā)商業(yè)化的低成本微波毫米波寬帶系統(tǒng)非常關(guān)鍵。集成電路的出現(xiàn)使得大量的功能器件可以集成于一個(gè)模塊之中，大大減小了系統(tǒng)的體積，提高了系統(tǒng)的功能和加工的可靠性，也降低了系統(tǒng)的成本。由于巨大的市場(chǎng)需求，基片集成技術(shù)已成為當(dāng)前微波毫米波系統(tǒng)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。 本

3、文緊密圍繞插入介質(zhì)波導(dǎo)的傳輸特性以及集成應(yīng)用情況，具體展開了如下幾方面的工作： 1．采用一種基于等效電路的方法，系統(tǒng)地分析了插入介質(zhì)波導(dǎo)中兩種主模式(LSE，LSM)的色散特性以及衰減特性。將插入介質(zhì)波導(dǎo)與其他幾種波導(dǎo)進(jìn)行了比較，結(jié)果說明了工作于LSM模式的插入介質(zhì)波導(dǎo)具有傳輸損耗低、橫向尺寸大、對(duì)加工工藝要求低等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合高頻電磁波的傳輸： 2．提出了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、結(jié)合電磁場(chǎng)數(shù)值算法的波導(dǎo)內(nèi)不連續(xù)結(jié)構(gòu)的

4、等效集總參數(shù)的提取方法，該方法避免了繁瑣的場(chǎng)分析，具有極強(qiáng)的通用性，對(duì)器件的設(shè)計(jì)具有重要的實(shí)用價(jià)值； 3．提出了適用于低頻的微帶線-LSE模式插入介質(zhì)波導(dǎo)饋電結(jié)構(gòu)，以及適用于高頻的矩形波導(dǎo)-LSM模式插入介質(zhì)波導(dǎo)饋電結(jié)構(gòu)，分別優(yōu)化設(shè)計(jì)了該兩種饋電結(jié)構(gòu)，并加工了微帶一插入介質(zhì)波導(dǎo)接頭的測(cè)試樣品; 4．提出將傳統(tǒng)的插入介質(zhì)波導(dǎo)在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，抑制了輻射損耗，設(shè)計(jì)了工作于LSE和LSM模式的插入介質(zhì)波導(dǎo)帶通濾波器，并加工了L