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如何设计基片集成波导的定向耦合器及应用详细说明
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2019-12-19
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基片集成波导（SIW）是近十年来出现在微波，毫米波领域内的一种新型波导结构。它具有插损小，辐射低，功率容量大等特点。基片集成波导可以方便的集成于介质基片中，其传输特性与填充介质的金属矩形波导相似，但又可以通过过渡结构与其他无源或有源器件相连。基片集成波导的出现为微波，毫米波系统的集成化，小型化提供了一个全新的途径。
本文以基片集成波导定向耦合器的研制及其应用作为研究方向，研制了波导结（waveguide junction）结构的定向耦合器，并将其应用于定向滤波器和平衡混频器的设计。主要的研究工作包括：首先设计实现了一个工作在X波段的，波导臂交叉角度可变的波导结型基片集成波导3-dB定向耦合器，该耦合器工作带宽达19.2%；然后提出了一个应用半模基片集成波导设计实现的，可以工作在K波段和Ka波段的波导结型3-dB定向耦合器，其有效工作带宽可达24%左右；同时，本文还应用互补型开口谐振环（CSRR）设计了一个工作在K波段的半模基片集成波导窄带带通滤波器；在此基础上，将K波段半模基片集成波导3-dB耦合器与K波段半模基片集成波导窄带带通滤波器连接，实现了一个工作在K波段的定向滤波器。最后，将前面设计的Ka波段半模基片集成波导3-dB定向耦合器作为信号输入器件，应用于Ka波段的平衡混频器设计。
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