基于CSIW的三角形谐振腔天线与定向耦合器研究

发布时间：2021-07-31 12:36

　　微波器件小型化集成化的浪潮不断袭来,人们对于小型化,平面化的器件的需求越来越大,因此对传统的器件在保持其优势的前提下进行小型化和平面化设计就是一个迫切的需求了。本文在基片集成波导品（SIW）三角形谐振腔缝隙天线的基础上进行改造,使用类梳状线基片集成波导（CSIW）替换SIW,使得原本不能使用在某些有源集成电路中的SIW谐振腔天线在电路中可以使用,扩大了该类型天线的适用范围,并且保持SIW本身小型化,高增益等优点,且通过避免使用金属化通孔降低了加工成本。其次,因为CSIW使用类梳状线作为波导壁,而类梳状是难以像金属化通孔一样成为公共波导壁的,所以对于CSIW单元天线进行组阵是比较困难的,所以我们把目光投向了电路器件设计方面。CSIW作为一个新技术,在电路器件设计方面的研究相当的少,我们通过研究,设计了一个基于CSIW的多层3dB定向耦合器,这个耦合器在同类型的SIW耦合器大多只能做到弱耦合的情况下,可以实现3dB的强耦合,且工作带宽较宽,并具有CSIW可以使用在有源集成电路中的优势。最后,还利用半模类梳状线基片集成波导（HMCSIW）技术将上述定向耦合器进行设计,成功减少了定向耦合器一般... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

传统矩形波导

图 2.2 基片集成波导传输结构图 2.3 侧面开缝的矩形金属波导的表面电流分布（TE10 模）矩形波导一样，要了解 SIW 首先要了解得是它的介质波长，其截由两排垂直的金属通孔之间所留下空隙的长度所决定的，这一点样，而不同的是，在 SIW 中，两排垂直金属通孔所形成的通孔壁成的近似电壁，在电磁波在 SIW 中传输时，会产生一定的表面电巧切断了这些表面电流，那么就会在缝隙上产生横向的电场，这

图 2.3 侧面开缝的矩形金属波导的表面电流分布（TE10 模）矩形波导一样，要了解 SIW 首先要了解得是它的介质波长，其截由两排垂直的金属通孔之间所留下空隙的长度所决定的，这一点样，而不同的是，在 SIW 中，两排垂直金属通孔所形成的通孔壁成的近似电壁，在电磁波在 SIW 中传输时，会产生一定的表面电巧切断了这些表面电流，那么就会在缝隙上产生横向的电场，这严重的影响传输结构的传输性能，甚至导致电磁波完全无法传输是致命的。在传统矩形波导中我们如果在两个侧面开几个矩形窗 TE01 模时，我们可以看到图 2.3 的电流分布，通过图中的的表在 SIW 中 TE10 模时的表面电流分布状况，在图中的矩形窗口我孔之间的缝隙。从图中我们可以看出，缝隙的方向是纵向的，没的表面电流同方向，因此我们可以认定 SIW 中 TE10 模时可以存En0（n=2,3,4,…）模式时，我们可以类比 TE10 模我们的判断过程隙的方向相同，所以电流不会被缝隙切断，所以这些模式都可以们在 SIW 中讨论 TM 模式，就可以发现，在这些模式中，位于侧垂直，也就是说会被缝隙切割断，从而产生位移电流，导致电磁能量的衰减，所以在 SIW 中 TM 模式时不可以存在的。由此可知模式，不存在 TM 模式。同时因为虽然在 TE 模式中，缝隙和电流

【参考文献】：
期刊论文
[1]切比雪夫孔阵波导定向耦合器[J]. 陈远跃.  电讯技术. 1980(02)

硕士论文
[1]C波段基片集成波导定向耦合器的设计[D]. 秦森.电子科技大学 2014
[2]基片集成波导技术的研究及其在双通带领域的应用[D]. 姜立伟.西安电子科技大学 2010



本文编号：3313481