HMSIW 定向耦合器的仿真设计解析1.引言
基片集成波导(SIW)是一种新型的高Q 值、低损耗集成导波结构,易于设计和加工,并易集成在平板电路上,且成本低,可以广泛应用于微波毫米波集成电路中[1-4]。
由于与传统矩形波导的相似性,很多设计概念可以借用,比如波导功分器、滤波器、天线等。
在本文中,我们用这种导波结构宽边开缝实现了定向耦合器,且本文采用的是半膜结构,这样可以减小近一半的尺寸但不会影响其性能,最后仿真结果也符合理论分析与研究,达到了预期的目的。
基片集成波导工作在主模时,在沿着波传播方向的波导对称面上,电场的场值达到最大值而磁场的值却几乎为零,因此此对称面可以等效为一磁壁。
这样基片集成波导就可以用一假想的磁壁分隔成两半,每一半就变成了半膜结构的基片集成波导,且能量几乎全部束缚在内部,从分割面泄露的能量忽略不计。
图1 就是HMSIW 与SIW 中主膜的对比情况。
2.HMSIW 定向耦合器的设计
本文中我们所研究的HMSIW 定向耦合器,主要受波导定向耦合器的启发,运用波导宽边开缝耦合理论,在两波导公共宽壁上的适当位置开一细长。