【摘 要】
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随着信息通信行业对微波器件的宽带、小型化以及集成化等性能的要求越来越高,基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）结构以其显著的优势,一度成为微波领域里的研究热点。本文以基于SIW结构的微波无源器件小型化技术为研究课题,研究了慢波基片集成波导（Slow-Wave Substrate Integrated Waveguide,SW-SIW）结构及其在双频宽带
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随着信息通信行业对微波器件的宽带、小型化以及集成化等性能的要求越来越高,基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）结构以其显著的优势,一度成为微波领域里的研究热点。本文以基于SIW结构的微波无源器件小型化技术为研究课题,研究了慢波基片集成波导（Slow-Wave Substrate Integrated Waveguide,SW-SIW）结构及其在双频宽带天线和雷达散射截面（Radar Cross Section,RCS）的两方面应用。本文的主要研究内容分为四个部分。1.提出了一款频率范围在2 GHz-12 GHz的基于慢波结构的超宽带天线。该天线通过在金属层上刻蚀椭圆形开环谐振器,并在馈线旁制作U形寄生微带线实现了五个工作频段的多频特性。实测数据表明,天线的工作频段、方向性、增益等性能与仿真结果有着良好的一致性。2.提出了一款频率范围在10 GHz-15 GHz的基于SW-SIW结构的双环形槽双频宽带天线,其工作频段为12.16 GHz-13.12 GHz和14.11 GHz-14.43 GHz,阻抗带宽分别为7.6%和2.4%,在谐振频率点12.64 GHz、14.27 GHz的峰值增益分别为8.2 d B和8.6 d B。与本文所设计的基本结构天线相比,该天线的阻抗带宽和增益均有所改善。实测数据表明,天线的工作频段、工作带宽与仿真结果有着良好的一致性。3.提出了一款频率范围在10 GHz-15 GHz上的基于SW-SIW结构的单环形槽双频宽带天线,其工作频段为12.04 GHz-13.88 GHz和14.15 GHz-14.58 GHz,阻抗带宽分别为14.2%和3.25%,在谐振频率点12.26 GHz、12.59 GHz、14.43 GHz的峰值增益分别为6.3 d B、7.6 d B、9.2 d B。该天线的阻抗带宽和高频谐振频率点处的峰值增益均有大幅度的提高。实测数据表明,天线的工作频段、工作带宽与仿真结果有着良好的一致性。4.研究了基于相位梯度表面及SW-SIW结构的可调RCS的相关理论知识和设计方案。仿真结果可达到设定的目标,同时表明了两种可调RCS方案的可行性与有效性。
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