資料介紹
1、前言
Hirokawa 和Ando于1998年首先提出了基片集成波導(Substrate Integrated Waveguide,SIW),即在介質基片中制作兩排金屬化通孔,與上下表面圍成準封閉的導波結構。相對于傳統的金屬波導,SIW體積小、重量輕;同 時,相對于微帶線等傳統電路,SIW損耗小、輻射低。吳柯教授以及其他的專家學者對SIW進行了數值分析、建模及特性分析,并實現了各類高性能的器件,例 如濾波器、定向耦合器、移相器、天線單元及陣列等。然而在實際工程應用中,單一器件往往不能滿足系統需求,各組件、部件乃至各子系統一般都要求盡可能使用 同一種傳輸線,從而保證內部連接更為緊湊,使得損耗更小,性能穩定。由于基片集成波導的結構包含大量金屬化圓孔,仿真軟件在仿真的時候,往往導致計算機內 存不夠而運行終止,或者占用內存較大而降低仿真效率。
本文基于上述考慮,結合單脈沖網絡的項目需求,運用HFSS軟件,采用優化設計模型,設計了基片集成波導的單脈沖饋電網絡。在考慮到各項誤差后,測試結果和仿真結果基本吻合,從而證明優化模型在基片集成波導設計中的高效性,也證明HFSS在電路設計過程中的實用價值。
2、基于基片集成波導的單脈沖饋電網絡
2.1、基片集成波導

圖1、基片集成波導結構
基 片集成波導(Substrate integrated waveguide,SIW)是一種新的微波傳輸線形式,其利用金屬過孔或金屬柱,在介質基片上實現波導的場傳播模式,如圖1所示。由于其傳播模式和傳統 的金屬波導相同,因此在電性能上,其等效為一段填充有介質的金屬波導,等效寬度可由等效公式進行計算。

公式1 等效寬度的計算公式
其中a‘為基片集成波導的寬度,W是金屬化孔間距,R是金屬化孔的半徑,而a為填充介質的等效金屬波導寬度。為提高仿真效率同時防止電磁波從金屬化孔間泄露,一般取3R≤W≤4R。
Hirokawa 和Ando于1998年首先提出了基片集成波導(Substrate Integrated Waveguide,SIW),即在介質基片中制作兩排金屬化通孔,與上下表面圍成準封閉的導波結構。相對于傳統的金屬波導,SIW體積小、重量輕;同 時,相對于微帶線等傳統電路,SIW損耗小、輻射低。吳柯教授以及其他的專家學者對SIW進行了數值分析、建模及特性分析,并實現了各類高性能的器件,例 如濾波器、定向耦合器、移相器、天線單元及陣列等。然而在實際工程應用中,單一器件往往不能滿足系統需求,各組件、部件乃至各子系統一般都要求盡可能使用 同一種傳輸線,從而保證內部連接更為緊湊,使得損耗更小,性能穩定。由于基片集成波導的結構包含大量金屬化圓孔,仿真軟件在仿真的時候,往往導致計算機內 存不夠而運行終止,或者占用內存較大而降低仿真效率。
本文基于上述考慮,結合單脈沖網絡的項目需求,運用HFSS軟件,采用優化設計模型,設計了基片集成波導的單脈沖饋電網絡。在考慮到各項誤差后,測試結果和仿真結果基本吻合,從而證明優化模型在基片集成波導設計中的高效性,也證明HFSS在電路設計過程中的實用價值。
2、基于基片集成波導的單脈沖饋電網絡
2.1、基片集成波導

圖1、基片集成波導結構
基 片集成波導(Substrate integrated waveguide,SIW)是一種新的微波傳輸線形式,其利用金屬過孔或金屬柱,在介質基片上實現波導的場傳播模式,如圖1所示。由于其傳播模式和傳統 的金屬波導相同,因此在電性能上,其等效為一段填充有介質的金屬波導,等效寬度可由等效公式進行計算。

公式1 等效寬度的計算公式
其中a‘為基片集成波導的寬度,W是金屬化孔間距,R是金屬化孔的半徑,而a為填充介質的等效金屬波導寬度。為提高仿真效率同時防止電磁波從金屬化孔間泄露,一般取3R≤W≤4R。
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