基于CSIW的三角形谐振腔天线与定向耦合器研究

摘要

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，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的面积，且经过优化，性能相较于上一个CSIW定向耦合器更优秀，拥有更大的小对带宽。

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绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3论文主要内容

CSIW谐振腔缝隙天线与CSIW定向耦合器设计原理

2.1 SIW与CSIW技术

2.1.1 SIW基本理论和特性

2.1.2 CSIW基本理论和特性

2.1.3 SIW与CSIW谐振腔特性

2.2 缝隙天线设计理论

2.3 定向耦合器设计理论

2.3.1 定向耦合器的设计参数

2.3.2 定向耦合器的S参数网络分析

2.3.3 小孔耦合

2.3.4 倍兹孔定向耦合器

2.3.5 多孔耦合

2.4 本章小结

CSIW三角形谐振腔缝隙天线研究

3.1 基础结构和实现原理

3.2 实验结果

3.3 本章小结

第四章CSIW多层3dB定向耦合器研究

4.1 基础结构和实现原理

4.2 实验结果

4.3 本章小结

第五章HMCSIW多层3dB定向耦合器研究

5.1 基础结构和实现原理

5.2 实验结果

5.3 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