混合型基片集成波導(dǎo)激勵(lì)和電路應(yīng)用研究.pdf

1、本文通過(guò)研究基片集成波導(dǎo)（Substrate Integrated Waveguide, SIW）中的場(chǎng)分布，對(duì)折疊型基片集成波導(dǎo)（Folded Substrate Integrated Waveguide, FSIW）和半?；刹▽?dǎo)（Half Mode Substrate Integrated Waveguide, HMSIW）進(jìn)行了研究和應(yīng)用。FSIW和HMSIW的尺寸均是SIW的一半，更加適應(yīng)無(wú)線通信系統(tǒng)中微波毫米波器件向著小

2、型化發(fā)展的要求。本文設(shè)計(jì)了超寬帶微帶線到FSIW的過(guò)渡，基于FSIW的寬帶魔T，新型HMSIW定向耦合器以及基于HMSIW定向耦合器的六端口微波電路。對(duì)不同傳輸線中的場(chǎng)分布充分掌握是這些實(shí)例電路成功設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
　　基片集成波導(dǎo)是在傳統(tǒng)矩形波導(dǎo)基礎(chǔ)上提出的，不僅具有高功率容量和高品質(zhì)因數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉、易平面化集成。FSIW是對(duì)SIW傳輸線的一種擴(kuò)展和提升，其中的場(chǎng)分布可由SIW中的場(chǎng)沿H面折疊形成。它不僅尺寸是SIW的一半

3、，而且具有和SIW一樣完整的TE10模式的場(chǎng)分布，使SIW平面型的場(chǎng)分布變得立體化，為傳統(tǒng)矩形波導(dǎo)復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)電路的平面化奠定了基礎(chǔ)。本文提出超寬帶微帶線到 FSIW的過(guò)渡，并在其基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了寬帶魔T。該魔T由基于FSIW的寬帶H面功分器和基于SIW的緊湊型E面功分器組成。FSIW中沿H面折疊的TE10模，在中間金屬板消失的終端具有開路特性。利用FSIW的這一特性，將H面T型結(jié)和E面T型結(jié)完美地重疊設(shè)計(jì)在一起，從而進(jìn)一步降低了電路的尺寸

4、。和端口與差分端口幾乎工作在相同的頻段，并且具有40dB以上的高度隔離。
　　本文還對(duì)六端口微波網(wǎng)絡(luò)的機(jī)理進(jìn)行了研究。六端口電路一般由功率分配器、耦合器以及相位變換器等無(wú)源器件構(gòu)成。每個(gè)單元器件的結(jié)構(gòu)和性能將會(huì)直接影響六端口網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣。本文提出了一種基于HMSIW的定向耦合器，用金屬支節(jié)線連接兩路HMSIW傳輸線的等效磁壁，實(shí)現(xiàn) HMSIW磁壁間的強(qiáng)耦合。并對(duì)6dB和3dB定向耦合器分別進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)SIW功率分配器時(shí)為了獲得更