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传统微波传输线如微带线、矩形波导等在通信频率日益升高的今天所面临的挑战越来越大,高损耗、带宽窄、体积大等问题成为了传统微波传输线应用在高频领域所无法跨越的鸿沟。因此探索传输性能更加优越的新型微波传输线成为了整个微波学界所重点关注的方向。微波传输线性能的好坏也直接决定了未来高频通信系统整体通信性能的好坏。基片集成波导(SIW)作为一种新型的微波传输线,以其较高Q值、较大的功率容量大、易与平面电路集成等优点得到了专家与学者的广泛关注。尤其在毫米波频段,SIW的前景更为人所期待。但由于其结构具有两排金属化通孔,不仅难于加工,也难与有源器件直接集成,因此这也限制了SIW的应用范围。梳状基片集成波导(CSIW)是一种新型的传输线,其在整体传输特性上与SIW相似,结构上以四分之一波长枝节代替了SIW的金属化通孔,因此CSIW与SIW相比更易于加工,同时也便于和有源器件集成,本文主要围绕这种新型传输线及其相关的器件与天线展开研究与讨论。主要的工作成果如下:1、结合一种新型的传输线MSTL,将其模式转换特性与传统CSIW相结合,提出了一种具有模式转换功能的CSIW(MSCSIW)。该传输线与传统的CSIW相比,带宽得到了拓宽,解决了CSIW本身带宽较窄的问题,且使CSIW具备了模式转换的特性。该传输线在低频时以准TEM模传输,随着频率的升高逐渐过渡到准TE10模式。为了实现MSCSIW的小型化,又提出了一种半模MSCSIW(HMMSCSIW)。将MSCSIW从结构上一分为二,便可构造出半模的MSCSIW。其传输特性与全模的MSCSIW类似,但体积上整体上缩小一半,实现了小型化。2、针对CSIW,对其在滤波器领域的应用展开了探究。首先以MSCSIW为基础,在MSCSIW的上表面刻蚀EBG结构,使其在特定的频段范围内形成阻带特性,结合MSCSIW本身的传输特性构成一款低通滤波器。该低通滤波器在EBG结构的作用下,具备了较宽的通带且具有很深的阻带,有效地滤除了带外的高频电磁波。且在工作通带内具备模式转换的特点。接着结合当下热点的spoof SPPs(人工表面等离子激元)结构,研究其单元色散特性,并探索SSPPs结构对传输线特性的影响。利用其慢波特性将其加载在CSIW上,与CSIW本身的高通特点相结合,构成一款高低通级联带通滤波器。该滤波器可以通过改变SSPPs的尺寸结构来对滤波器的整体性能进行控制。通过以上两款款滤波器的设计,证明了CSIW的实际应用价值。3、本文还将CSIW应用在了天线领域。CSIW为单层介质结构,且加工时不需要在介质中加工金属化通孔,这大大降低了其加工难度。同时由于没有金属通孔的影响,CSIW还可以直接与PIN管等有源器件相结合,使得CSIW可以用来设计电可调形式的天线。因此CSIW在天线设计方面具有许多“先天”的优势。本文设计了一款基于CSIW的波导缝隙阵列天线。其天线形式采用驻波阵形式,通过在CSIW腔体中周期性地刻蚀一定尺寸的缝隙来向空间中辐射电磁波。这也是CSIW应用于谐振式波导缝隙阵列天线的一次尝试。