基片集成非辐射介质波导(SINRD)与平面电路的混合集成研究

摘要

随着通信事业的迅猛发展，频谱资源日趋短缺，导致微波电路系统的研究向毫米波频段推进。而非辐射介质波导（NRD），以其在波导弯曲和不连续处的非辐射特性，成为了毫米波频段十分有潜力的导波结构。为实现高性能的毫米波电路系统，本文基于NRD波导，介绍了两种不同类型的平面结构和NRD波导的混合集成电路。这类平面和非平面结构的混合集成电路，克服了单一平面结构或单一非平面结构在实现毫米波电路系统时的缺点，结合了两者的优点。并且不同于以往的混合集成电路，该结构中平面电路集成在NRD波导的上下金属板上，克服了随频率升高，尺寸减小，集成复杂平面电路困难的问题。
　　同时，本文中实现的混合集成电路放弃了传统的NRD波导形式，首次采用了新型的直接在印刷电路板（PCB）上实现的基片集成非辐射介质（SINRD）波导。该结构简化了NRD波导的机械加工过程，克服了频率升高时，加工误差大的问题，为实现高性能的毫米波系统提供了条件。
　　本文依次仿真了两种不同的混合集成电路：微带线和基于PCB板的SINRD波导的混合集成电路以及共面波导和基于PCB板的SINRD波导的混合集成电路，给出了基于传统NRD波导和基于 PCB板的SINRD波导的结果对比，两种结果吻合良好。证明了基于 PCB板的SINRD波导在实现毫米波系统时的可行性。同时，分别加工了微带线与基于PCB板的SINRD波导的转换电路和共面波导与基于PCB板的SINRD波导的转换电路，将仿真和测量结果对比，两者性能趋于一致。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3本文主要工作

第二章 NRD波导基本理论

2.1 NRD波导的场模式与本征方程

2.2 NRD波导特性

2.3广义NRD波导概要

本章小结

第三章 基于PCB板的SINRD波导电路

3.1介质板打孔的SINRD波导

3.2基于PCB板的SINRD波导

3.3基于PCB板的SINRD波导的实例分析

本章小结

第四章 微带线到基于PCB板的SINRD波导的转换电路

4.1微带线到传统NRD波导的转换电路

4.2仿真实例分析

4.3测量实例分析

本章小结

第五章 CPW到基于PCB板的SINRD波导的转换电路

5.1 CPW到传统NRD波导的转换电路

5.2 CPW到基于PCB板的SINRD波导的转换电路

本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间申请的专利

附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢