基于普通印刷电路板基片集成非辐射介质波导电路研究

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1、＇’今１（１｜１Ｉ＇单位代码：１０巧３密：级Ｉ飞‘Ｉｔ．載；，考皮緣隹硕女俗Ａ＇＊－＊、朽審，巧聲［板４考？？■：＇－！．＾．＇■＊＇．．－论文题目；基于普通印刷电路板基片集成■非福射介质波导电路研究学号１２１３０２２６１６姓名李丹丹导师许锋专业学位类别‘工程硕±类型全曰制专业（领域）由子与通信工程论文提交日期２０１６．０３ｊ南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位

2、论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。＾為每．４．＇斗研巧生签名：舍日期：必巧南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文可档；允许论

3、文被查阅和借阅；可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；论｛＾＞１采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质一文的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院亦理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研巧生签名：杏４每导师签名：Ｖ日期：４．峰Ｊ气InvestigationonSINRDWaveguideCircuitsDirectlyFabricatedonPCBsThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTeleco

4、mmunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByDandanLiSupervisor:Prof.FengXuMarch2016摘要随着微波频段向高频段特别是毫米波频段发展，单一平面电路难以实现性能良好的微波毫米波混合集成电路,而非辐射介质（NRD）波导，上下金属板之间的距离小于自由空间波长的二分之一，传输的电磁波处于截止模式，介质条的引入改变了导波波长，因此电磁波可以沿着介质条带传输，而介质条带外传输的电磁波处于截止状态，从而辐射损耗将很快衰减至可忽略，所以几乎能完全抑制住NRD波导中弯曲和不连续

5、处的辐射损耗。由于其工作主模（LSM11）的特点，非辐射介质波导是金属损耗较低的一种传输线，非常适用于微波毫米波混合集成电路。本文基于NRD波导的概念，介绍相关理论知识和本征方程的推导，并结合基片集成技术，阐述了基片集成非辐射介质波导（SINRD）的实现。通过合理设计SINRD波导的工作区和过孔方案,SINRD波导可获得较好的传输性能。通过基于普通印刷电路板（PCB）的SINRD波导可以实现电路的平面化，并且为微波毫米波中的多层电路提供了一个很好的集成。基于此，本文首先提出了一种改进的共面波导到槽线的过渡，通过抑制共面波导中的槽线模式，合理设

6、计共面波导模式到槽线模式的转换，避免使用空气桥来实现过渡，该电路更容易集成到多层的微波毫米波电路中。接着通过合理设计基于PCB的SINRD波导的空气通孔、通孔之间的间隙以及中心条带的宽度，可以使漏波损耗减至最小。利用上面提出的共面波导到槽线的过渡集成到SINRD波导，过渡电路的关键在于实现过渡处的阻抗匹配，合理设计三角形渐变的尺寸，实现了较宽的过渡带宽。接下来通过在改进的共面波导到槽线到SINRD波导的过渡电路基础上，即在SINRD波导预留中心介质条带上开孔，利用缝隙耦合理论，在SINRD波导的中心介质条带处并排打上不同尺寸的空气通孔，实现一

7、个基于SINRD波导的带通滤波器的功能。关键词:非辐射介质波导，基片集成非辐射介质波导，共面波导，槽线，过渡结构，多层电路，带通滤波器IAbstractWiththedevelopmentofmicrowavecircuitstowardsthehigherworkingfrequency,singleplanarcircuitcannotbedesignedasmillimeter-waveintegratedcircuits.Forthestructureofnonradiativedielectric(NRD)waveguide,the

8、spaceoftwometalplatesislessthananhalfofwavelengthinfreespace.Therefore,theelectrom