SIW毫米波平面波导传输特性研究(2)
时间:2017-05-17 22:30 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
5.1 本论文的工作总结 29 5.2 存在的问题及工作展望 29 致 谢 31 参考文献 32 1 绪论 1.1 本课题的研究背景 就现代微波理论和技术的研究和发展而论，微波是指波长在0.lmm～1m，即频率在300MHz～3000GHz范围内的电磁波。这段电磁频谱包括分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个波段[1]。微波技术是近代科学技术发展的重大成就之一，特别是进入20世纪80年代以来，随着雷达及通讯技术的迅猛发展，微波的应用日趋重要。微波的波长短，方向性极强，适合于雷达应用来发现和跟踪目标，此外，微波的频率高、信息容量大，能穿透电离层，有利于进行通讯和卫星导航等。 随着现代毫米波技术的快速发展，现代移动通信经过数字移动通信系统（Global System for Mobile Communication， GSM）、个人数字蜂窝系统（Personal Digital Cellular， PDC）为代表的第二代通讯技术的发展，已经向码分多址（Code Division Multiple Access， CDMA）、第三代移动通信更新换代[2]。毫米波系统的功能越来越复杂、电性能指标越来越高，同时体积越来越小、重量越来越轻。微波毫米波系统迅速向小型化、轻型化、高可靠性、多功能和低成本方向发展。 基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide，SIW)技术是近年来兴起的一种可以集成于介质基片中的具有低损耗、低辐射、高功率容量等特性的新型波导结构，它可以有效地实现无源器件和有源电路的共面集成，使微波毫米波系统更加小型化。 由于基片集成波导的传播特性与矩形金属波导类似，所以由其构成的微波毫 米波甚至亚毫米波器件及子系统具有高 Q 值、高功率容量以及易于与其他平面电路和芯片集成等优点，同时由于整个结构完全为介质基片上的金属化通孔阵列所构成，所以这种结构可以利用普通 PCB 工艺、LTCC 工艺、甚至薄膜电路工艺精确实现。 通过基片集成波导技术可以实现多种无源器件，比如滤波器、天线、耦合器、功分器等，可以实现与传统矩形波导微波器件相媲美的性能。所以对基片集成波导进行研究具有非常现实的价值。 1.2 SIW研究现状 1.3 本课题的主要工作 根据以上研究，我们可以发现基片集成波导在功分器，滤波器，天线等方面具有非常广阔的应用前景，究其原因，就是基片集成波导与矩形波导有相似的传播特性。本文主要针对毫米波在SIW上的传输特性进行研究，并在理论分析的基础上，进行SIW到其他平面波导结构的过渡设计。 文章的结构和安排如下： 第一章为绪论部分，介绍了课题的研究背景和国内外的发展状况。 第二章介绍了SIW的基本结构，它与矩形波导的等效关系，对SIW和矩形波导的传输特性进行了比较。 第三章研究频率在35——100Ghz内的毫米波在SIW上的传输特性，通过数值仿真进行验证。 第四章是SIW到微带和共面波导的过渡设计，给出过渡设计方案，并进行仿真验证。 第五章是对论文工作的总结，并对下一步的工作提出展望和指出本论文需要改进的地方。 2 基片集成波导概述 基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide, SIW）的概念始于基片集成电路（SIC）[13],目的是为了把各种不同传输线的形式和各种电路结构集成在统一的平台上。波导在衬底上的实现是其一种拓展，原因在于：首先在毫米波波段波导的损耗比较小，能够形成高Q值的器件，如腔体滤波器[24][25]等；其次凡是适合于普通波导的一些理论和设计方法稍加修改就可以应用到基片集成波导的设计中。 (责任编辑：qin) |