资料介绍
1、前言
Hirokawa 和Ando于1998年首先提出了基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW),即在介质基片中制作两排金属化通孔,与上下表面围成准封闭的导波结构。相对于传统的金属波导,SIW体积小、重量轻;同 时,相对于微带线等传统电路,SIW损耗小、辐射低。吴柯教授以及其他的专家学者对SIW进行了数值分析、建模及特性分析,并实现了各类高性能的器件,例 如滤波器、定向耦合器、移相器、天线单元及阵列等。然而在实际工程应用中,单一器件往往不能满足系统需求,各组件、部件乃至各子系统一般都要求尽可能使用 同一种传输线,从而保证内部连接更为紧凑,使得损耗更小,性能稳定。由于基片集成波导的结构包含大量金属化圆孔,仿真软件在仿真的时候,往往导致计算机内 存不够而运行终止,或者占用内存较大而降低仿真效率。
本文基于上述考虑,结合单脉冲网络的项目需求,运用HFSS软件,采用优化设计模型,设计了基片集成波导的单脉冲馈电网络。在考虑到各项误差后,测试结果和仿真结果基本吻合,从而证明优化模型在基片集成波导设计中的高效性,也证明HFSS在电路设计过程中的实用价值。
2、基于基片集成波导的单脉冲馈电网络
2.1、基片集成波导
图1、基片集成波导结构
基 片集成波导(Substrate integrated waveguide,SIW)是一种新的微波传输线形式,其利用金属过孔或金属柱,在介质基片上实现波导的场传播模式,如图1所示。由于其传播模式和传统 的金属波导相同,因此在电性能上,其等效为一段填充有介质的金属波导,等效宽度可由等效公式进行计算。
公式1 等效宽度的计算公式
其中a‘为基片集成波导的宽度,W是金属化孔间距,R是金属化孔的半径,而a为填充介质的等效金属波导宽度。为提高仿真效率同时防止电磁波从金属化孔间泄露,一般取3R≤W≤4R。
Hirokawa 和Ando于1998年首先提出了基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW),即在介质基片中制作两排金属化通孔,与上下表面围成准封闭的导波结构。相对于传统的金属波导,SIW体积小、重量轻;同 时,相对于微带线等传统电路,SIW损耗小、辐射低。吴柯教授以及其他的专家学者对SIW进行了数值分析、建模及特性分析,并实现了各类高性能的器件,例 如滤波器、定向耦合器、移相器、天线单元及阵列等。然而在实际工程应用中,单一器件往往不能满足系统需求,各组件、部件乃至各子系统一般都要求尽可能使用 同一种传输线,从而保证内部连接更为紧凑,使得损耗更小,性能稳定。由于基片集成波导的结构包含大量金属化圆孔,仿真软件在仿真的时候,往往导致计算机内 存不够而运行终止,或者占用内存较大而降低仿真效率。
本文基于上述考虑,结合单脉冲网络的项目需求,运用HFSS软件,采用优化设计模型,设计了基片集成波导的单脉冲馈电网络。在考虑到各项误差后,测试结果和仿真结果基本吻合,从而证明优化模型在基片集成波导设计中的高效性,也证明HFSS在电路设计过程中的实用价值。
2、基于基片集成波导的单脉冲馈电网络
2.1、基片集成波导
图1、基片集成波导结构
基 片集成波导(Substrate integrated waveguide,SIW)是一种新的微波传输线形式,其利用金属过孔或金属柱,在介质基片上实现波导的场传播模式,如图1所示。由于其传播模式和传统 的金属波导相同,因此在电性能上,其等效为一段填充有介质的金属波导,等效宽度可由等效公式进行计算。
公式1 等效宽度的计算公式
其中a‘为基片集成波导的宽度,W是金属化孔间距,R是金属化孔的半径,而a为填充介质的等效金属波导宽度。为提高仿真效率同时防止电磁波从金属化孔间泄露,一般取3R≤W≤4R。
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