基片集成波导和微带转换器的理论与实验研究

基片集成波导(SW)技术中非常重要的问题之一是该类波导与其它形式传输线的过渡问题．最近已有文章探讨了SIW与微带线过渡的一种锥形结构，在本文中对此类结构进行了全面的拓展，分析了直接过渡、凸型过渡和凹型过渡几种情况，并实验验证了C波段的微带-SIW转换器．实验结果表明，在4．1-5．5GHz的频段内，驻波比小于1．2，插损优于0．5dB．     

基片集成波导与微带线的转换设计

基片集成波导（SIW）是近年内出现的一种新型微波传输结构．它综合了矩形波导和微带线的一系列优点。然而,该技术的一个非常重要的问题之一就是它与其它形式的传输线之间的过渡问题。这个过渡问题以前已由全波优化法得到,本文涉及的是等效电路结合仿真软件的方法。文章的目的是介绍和分析基片集成波导和微带线之间的转换设计,以便于SIW的连接和测试工作。     

一种新型波导-基片集成波导转换器设计

本文提出了一种新型波导-基片集成波导转换器的设计方案。矩形波导中的电场通过该对极鳍线转换器后在基片集成波导中传输。该转换器的优点是：结构形式简单,长度短,带宽较宽。利用HFSS 仿真对过渡段结构进行了优化, 30G到40G 的频率范围内,插入损耗小于0.13dB,回波损耗优于20dB。背靠背插入损耗小于0.22dB,回波损耗优于20dB,相对带宽大于25%。     

基片集成波导多层转换器的设计与仿真

基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）是可以集成于介质基片中的具有低插损、低辐射、高功率容量等特性的新的导波结构,易于设计、加工,并可方便地实现与微带线、共面波导等平面传输线的集成。然而,一个非常重要的问题就是它与其它形式的传输线之间的过渡问题。文中给出了两种异面多层转换结构。新结构的仿真结果均表现出良好的传播特性,且较传统共面转换结构更为紧凑,便于微带集成电路系统的应用。     

一种基于LTCC 技术的脊基片集成波导（SIW）到微带的过渡结构

介绍了一种基于LTCC 技术的脊基片集成波导（SIW）到微带的过渡结构。将传统脊波导到微带过渡的设计思路,运用于基于LTCC 技术的基片集成波导（SIW）到Rogers5880 基片微带的过渡设计中,实现了LTCC SIW 到Rogers5880 基片微带的宽带过渡。从仿真结果可以看出,在25.2GHz 到40GHz 的频带内,回波损耗S11 小于-15dB, 插入损耗优于-0.2dB。     

基片集成波导及其微带过渡的设计

设计了工作于毫米波频段的基片集成波导（SIW）,阐述了基片集成波导及其微带过渡的原理和结构,公式推导出过渡结构中各种参数的计算方法,通过HFSS软件进行仿真,制作了SIW与微带过渡的样品并测试,结果表明在35.5～37.5GHz范围内,波导插损为-1～-2dB,回波损耗小于-10dB,性能良好。     

一种新型基片集成波导合成器的设计

设计出了一种Ka频段9路基片集成波导合成器,通过HFSS软件仿真,频带内插入损耗达到0.6dB,反射达到-20dB,驻波比达到1.25。     

过模基片集成波导腔体滤波器设计

提出了一种过模基片集成波导(SIW)腔体滤波器。介绍了只由单个过模SIW 腔体构成的一阶滤波 器的原理。利用过模SIW 腔体中的基模实现模式交叉耦合,滤波器能产生一个位于通带任一边的传输零点(TZ)。 设计了一个由两个过模SIW 腔体级联成的二阶滤波器,该滤波器能产生两个传输零点。为了改善滤波器的阻带性 能,使用了非相似谐振器技术来实现寄生抑制。此外,阻带性能也可以通过增加基模谐振器的数量来改善。设计并 制造了含有两个过模SIW 腔体的二阶和三阶滤波器,仿真与测试结果吻合。     

一种槽线扰动的基片集成波导双模滤波器

该文提出一种新型小型化基片集成波导(SIW)双模滤波器。通过使用正交的输入输出馈线,和一段倾斜的槽线来扰动腔体的两个简并模,滤波器能产生两个传输零点(TZ)。采用该方法设计了一个中心频率为15 GHz,带宽为350 MHz的基片集成波导双模滤波器。该滤波器结构简单,成本低廉,易于加工。测试结果和仿真结果吻合,较好地验证了设计的可行性和有效性。     

V波段波导-微带探针转换器设计

采用高频仿真软件HFSS仿真设计了V波段E面探针方式的波导-微带探针转换器结构,并加工制作了实物样件。经测试样件实测结果表明,在频率50～60 GHz的范围内,转换器的插入损耗＜0.5 dB,与仿真结果基本吻合,适合广泛工程应用。     

基片集成波导弯曲结构的研究

基片集成波导以其低损耗和易于集成等特点越来越广泛地应用于微波毫米波电路中。在实际应用中,基片集成波导的直角弯曲结构的运用是不可避免的。针对传统的弯曲结构进行改进,仿真了直切弯曲结构和圆弧弯曲结构的传输特性。并在分析基片集成波导中电感销钉的特性之后,设计了一种含销钉的直角弯曲结构。仿真和实测结果表明,所设计弯曲结构的回波损耗小于-15dB,带宽达到4.8GHz,通带内电压传输系数高于-1.5dB,具有良好的传输性能,可以广泛地应用于微波电路中。     

基于基片集成波导(SIW)的双模带通滤波器

首先介绍了基片集成波导(SIW)这一新技术,并用表面电流理论解释了电磁波在SIW中的传输模式。同时,通过使用凹型过渡和接地共面波导过渡两种转换方式,解决了基片集成波导与微带线的过渡问题,从而解决了滤波器和有源微波电路的集成问题。文章用这两种过渡方式,分别设计了中心频率在5.63GHz和5.45GHz的双模带通滤波器。实验表明:这两种滤波器在通带内的反射损耗S11均优于-21dB,-3dB带宽都在50MHz以上。     

一种新型基片集成波导双模带通滤波器

综合基片集成波导和双模滤波器两种前沿技术,设计了一种新型微波带通滤波器结构,该滤波器结构简单,无载品质因数高达10 000。同时,通过使用凹型过渡方式,解决了基片集成波导与微带线的过渡问题,从而方便了滤波器和有源微波电路的集成。文章设计的滤波器中心频率在5.63 GHz,通过TE102和TE201两种模式耦合,产生一个传输零点,极大的改善了阻带效果。实验表明,通带内反射损耗S11优于25 dB,3 dB带宽达60 MHz。     

基于基片集成波导(SIW)的低副瓣阵列天线设计

基片集成波导(SIW)因其低插损、易于加工等特性,在微波天线领域受到了广泛关注.本文应用SIW技术设计了一个Ku波段20元并联馈电的低副瓣线阵天线.实测结果表明在6%的带宽内,其VSWR＜1.5,可以实现-27dB以下副瓣电平及高于18.7dB的增益.此天线应用了改进的维尔瓦迪辐射单元,有效抑制了单元间的互耦,其功分器...     

一种新型基片集成波导腔体滤波器的设计与实现

滤波器是微波毫米波电路与系统中一个重要的部件。利用基片集成波导(substrateintegratedwaveguide——SIW)技术设计并用印制电路板实现了一种应用低阻-高阻短微带线作补偿的基片集成波导滤波器,仿真与实验结果吻合良好,中心频率为5. 8GHz,相对带宽4. 95%,插损小于1. 3dB。该滤波器具有具有体积小、重量轻、容易加工和集成等优点。     

基片集成波导双感性柱滤波器的研究

采用模式匹配法设计了双排正方柱金属销波导带通滤波器,然后利用经验公式将正方柱等效成圆柱.在此基础上又利用基片集成波导和普通矩形波导之间的转换公式,将普通波导滤波器改用基片集成波导结构来实现,滤波器采用双排金属过孔结构使所设计的滤波器具有良好的带外抑制特性.且结构简单、成本低廉,便于加工,适合批量生产.设计结果的HFSS仿真验证了模式匹配法的精确性和经验公式的可靠性.     

A Broadband Substrate Integrated Waveguide (SIW) Planar Balun

A broadband planar balun is presented in this work that makes use of a substrate integrated waveguide (SIW) technique using a printed circuit board process. The proposed balun structure is able to operate at millimeter wave frequencies and it does not require any tight line coupling sections as frequently used in monolithic microwave integrated circuit balun design. In addition, this balun can be integrated with other planar topologies including nonplanar circuits made of the same substrate for achieving high efficiency. This balun structure consists of a 3 dB SIW power divider and microstrip lines that are placed on both sides of the substrate at balanced ports to obtain an 180deg phase shift. The concept is validated by simulations and measurements. Our measured results suggest that a 10 dB return loss at unbalanced port can easily be achieved across a 42% bandwidth from 19 to 29 GHz. Measured amplitude and phase imbalance between two balanced ports are within 1 dB and plusmn5deg, respectively.