基于基片集成波導(dǎo)技術(shù)無源器件的研究.pdf

1、微帶線和波導(dǎo)是兩種重要的微波毫米波傳輸系統(tǒng)。微帶線作為一種平面電路結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)的集成，但損耗較大。波導(dǎo)具有極小的傳輸損耗和高Q值，但由于體積較大，不利于系統(tǒng)的集成化和小型化?；刹▽?dǎo)(Substrate Integrated Waveguide)是近年來出現(xiàn)的一種新型微波毫米波傳輸結(jié)構(gòu)，它具有矩形波導(dǎo)和微帶線的一系列優(yōu)點，如矩形波導(dǎo)的高品質(zhì)因數(shù)、低損耗和微帶線的體積小、重量輕、易于集成等優(yōu)點。因此利用它可實現(xiàn)高性能集成微波毫米波器

2、件，并應(yīng)用到微波毫米波系統(tǒng)中。 本文首先介紹了基片集成波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)和傳輸特性，并與矩形波導(dǎo)比較，分析了其傳輸特點。在此基礎(chǔ)上，提出了三種基片集成波導(dǎo)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式，解決了基片集成波導(dǎo)的層間耦合問題，以適應(yīng)立體電路的發(fā)展。其中包括一種單層異面轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和兩種基片集成波導(dǎo)層間耦合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，并在微波頻段(Ku波段)和毫米波頻段(Ka波段)進行了仿真優(yōu)化設(shè)計。研制的Ku波段單層異面轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在整個Ku波段，插入損耗都在1dB左右，且波動不大于0

3、.5dB;反射損耗基本上都大于15dB。同向?qū)娱g耦合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在頻率11.4GHz～12.2GHz，和13.3GHz～14.2GHz，反射損耗都大于20dB。插入損耗約1.5dB，其中包括SMA接頭的損耗。 隨后設(shè)計了微波頻段(Ku波段)和毫米波頻段(Ka波段)基片集成波導(dǎo)定向耦合器，仿真結(jié)果說明設(shè)計的可行性和器件性能的良好性。同時研制了Ku波段的基片集成波段定向耦合器，實驗結(jié)果如下：在比較寬的帶寬內(nèi)，S11小于-15dB；從頻率