波导理论的发展规则金属波导是指各种截面形状的无限长笔直的空心金属管，其截面形状和尺寸、管壁的结构材料及管内介质填充情况沿着其管轴方向均不改变[1]。它将被引导的电磁波完全限制在金属管内，使电磁波沿其轴向传播，故又将规则金属波导称为规则封闭波导。通常称为规则波导（regular waveguide）。规则波导的管壁材料一般使用铜、铝等金属制成，有时候根据实际需要，在其壁上镀有金或银。64875

规则金属波导管内的电磁场分布可由麦克斯韦方程组，并结合波导内的边界条件求解，是典型的边值问题，属于本征值问题。由于波导管壁是良导体，因此它的导电率很高，在求解时通常可假设波导壁为理想导体；同样，管内填充的介质可以视为理想介质；在管壁处的边界条件是电场的切线分量和磁场的法线分量为零。

瑞利于1897年建立了金属波导管内电磁波传播的理论。他纠正了亥维赛关于没有内导体的空心金属管内不能传播电磁波的错误理论，并指出在金属管内存在着各种电磁波模式的可能性，引入了截止波长的概念。但此后的40年中，在波导的理论和实践方面均未获得实质性的进展，直到1936年，索恩沃思和巴罗等人发表了有关波导传播模式的激励和测量方面的文章以后，波导的理论、实验和应用才有了重大的发展，并日趋完善[1]。 

2  波导功分器的发展

在20世纪40年代，MIT辐射实验室发明和制造了种类繁多的波导型功分器。其中包括E和H面波导T型分支。在20世纪50年代中期到60年代，MIT辐射实验室又发明了多种耦合器，采用带状线或者微带线技术。平面型传输线应用的增加，也导致了新型耦合器和功分器的开发，例如现在常见的Wilkinson分配器，耦合线定向耦合器和分支线混合网络。

1960年，Ernest.J. Wilkinson发表了名为An N-way Hybird Power Divider的论文中介绍了一种在所有端口均匹配、低损耗、高隔离度、同相的N端口功分器。以后人们便称这种类型的功分器统称为Wilkinson功分器。在研究初始，Wilkinson功分器的原始模型是同轴形式，此后在微带和带状线结构上得到了长足的应用和发展，现如今在工程中大量使用的形式是微带线形式。但是在大功率的情况下也会用到空气带状线或空气同轴线形式。

    基于波导传输结构的功率分配器损耗小于普通的平面传输结构，具有功率容量大论文网、插入损耗低、工作频带宽等特点，因此波导结构的功分器非常适合应用于高功率场合。随着技术的不断发展和市场工业需求的不断变化,人们对通信和雷达系统的紧凑性、机动性、隐蔽性等提出了更高的要求；然而，波导的体积与重量通常来说比较大,这个缺点常常与这些要求相矛盾。在某些情况下体积和重量较大甚至还成为了系统总体设计的瓶颈。自然地，波导小型化技术成为了如今的研究热点。

基片集成波导(SIW)技术是近几年提出的一种可以集成于介质基片中的新型导波结构，具有高Q值和低损耗等特点，并且能够方便地与微带线、共面波导等平面传输线相集成，同时基片集成波导易于设计和加工，可以广泛应用于微波毫米波集成电路中，尤其是微波毫米波系统小型化中。