基于基片集成波导微波电路的研究

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1、摘要基片集成波导(siw)在平面电路基板上实现了矩形波导的立体结构，因此它具有高Q值、低损耗、低成本和易于平面集成等优势。本文围绕基片集成波导的理论和技术及其在微波毫米波电路中的应用展开了一系列的研究。在第一章，介绍了基片集成波导的研究背景和最新进展：概述了基片集成波导的工作特性以及分析设计方法。在第二章，首先介绍了全模和半模基片集成波导的实现方法；接着给出了基片集成波导的几种常用分析方法；然后分别采用这几种方法分析了基片集成波导的传播特性并得出了一些设计公式。在第三章，首先研究了基片集成波导谐振器的实现方法和分析理论，然后基于体效应二极

2、管负阻振荡器的工作原理提出并设计了新型的全模和半模基片集成波导振荡器，其实验结果基本能满足工程应用的技术指标要求。在第四章，首先分析基片集成波导和矩形波导的阻抗特性及电磁场模式特点。接着基于阻抗变换和模式渐变的工作原理在宽频带上分别实现了基片集成波导(SlW)与矩形波导的转换。然后基于电磁场的模式耦合理论设计了共面线与基片集成波导的耦合结构。在第五章，首先分析了半模基片集成波导和电磁带隙结构(EBG)的传播特性，并基于半模基片集成波导和电磁带隙结构的电磁波传播特性提出了一种宽频带带通滤波器；然后研究了半模基片集成波导的谐振和辐射特性，提出

3、了一种微带馈电的采用半模基片集成波导结构的天线。在第六章，对本论文进行了总结，并对进一步的研究工作做了展望。关键词：基片集成波导，体效应管振荡器，转换电路，宽带滤波器，小型化天线ABSTRACTABSTRACTSubstrateintegratedwaveguide(slw)realizesrectangularwaveguideofsolidstructureonplanarcircuitsubstrate．IthassomeadvantagessuchashigllQ-factor,lowloss，lowcost，easilybein

4、gintegratedonplanarcircuits．ResearchesonthetheoryandtechnologyofSIWanditsapplicationsonmicrowaveandmillimeterwavecircuitshavebeendoneinthisdissertation．InC"napter1，theresearchbackgroundsandrecentdevelopmentsaboutsubstrateintegratedwaveguideandSIW’Sapplicationsatereviewed，

5、thenitsperformancesanddesignmethodsaresummarized．InChapter2，firstlytherealizationalmethodsofsubstrateintegratedwaveguideandhalfmodesubs仃ateintegratedwaveguide(HMSBV)areintroduced．Secondlysomeeol'nmonmethodsofanalyzingSIWategiven．AtlastthepropagationperformancesofSIWateana

6、lyzedusingthesemethodsandsomedesigningformulaearededucedatthesanletime．InChapter3，therealizationalmethodsandanalyticaltheoriesofsubstrateintegratedwaveguideresonatorarestudiedfirstly．SecondlynovelSIWandHMSlWoscillatorsaredevelopedbased011theprincipleofGunndiodenegativeimp

7、edanceoscillator,wecanfindthatexperimentalresultsoftheseoscillatorsmeetdemandsofpracticalengineeringmostly．InChapter4，theimpedancecharacteristicsandelectromagneticfieldmodesofSIWandrectangularwaveguideareanalyzedfirstly．Broadbandtransitionsbet、)Ir啪SI、7Irandrectangularwave

8、guidearedesignedbasedonimpedancematchingandfieldmodetapering．Meanwhileacouplerbetweencoplanarwav