基于基片集成波导(SIW)的多层转换器的设计与仿真
一种小型化基片集成波导滤波器的设计与实现
一种小型化基片集成波导滤波器的设计与实现邓欣;朱永忠;苏丹;刘颖【摘要】提出并设计了一种双重折叠四分之一模基片集成波导(double folded quarter mode substrate integrated waveguide,DFQMSIW)滤波器,滤波器通过在中间金属层开槽实现腔体间的耦合.相比于四分之一模基片集成波导滤波器,DFQMSIW滤波器的平面面积减小了约四分之三.理论、仿真和测试结果表明,该滤波器具有损耗小、易集成等优点,在设计小型化微波滤波器方面具有一定的参考价值.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)023【总页数】4页(P152-155)【关键词】双重折叠四分之一模基片集成波导;四分之一模基片集成波导;微波滤波器【作者】邓欣;朱永忠;苏丹;刘颖【作者单位】武警工程大学信息工程系,西安710086;武警工程大学信息工程系,西安710086;武警工程大学信息工程系,西安710086;武警工程大学信息工程系,西安710086【正文语种】中文【中图分类】TN454微波滤波器在微波毫米波通信系统的设计中具有重要地位，被广泛地应用于军事通信、自动雷达、无线局域网中。
传统的矩形波导滤波器虽然可以具备良好的滤波性能，但尺寸大、不易与平面结构集成，无法满足系统小型化的要求。
基片集成波导(substrate integrated waveguide, SIW)的提出[1]弥补了矩形波导的不足，它传输损耗小、Q值高而且易与微带线等其他平面传输结构集成[2]，应用潜力巨大。
但利用SIW技术设计的滤波器尺寸相比于微波平面滤波器仍旧偏大，尤其是在微波低波段[3]。
所以，为了满足系统小型化的要求，出现了许多基于SIW技术的新型结构，包括半模基片集成波导(half mode substrate integrated waveguide, HMSIW)[4,5]、折叠基片集成波导(folded substrate integrated waveguide, FSIW)[6]、四分之一模基片集成波导(quarter mode substrate integrated waveguide, QMSIW)[7，8]、双重折叠基片集成波导(double folded substrate integrated waveguide, DFSIW) [9]以及折叠半模基片集成波导(folded half mode substrate integrated waveguide, FHMSIW)[10]等。
基片集成波导技术的研究
基片集成波导技术的研究一、本文概述随着现代通信技术的飞速发展，波导技术作为微波毫米波系统中的重要组成部分，其性能优劣直接关系到整个系统的传输效率和稳定性。
基片集成波导技术（SIW，Substrate Integrated Waveguide）作为一种新型的波导结构，近年来受到了广泛的关注和研究。
SIW技术结合了传统波导和微带线的优点，具有低损耗、高Q值、易于集成等优点，因此在微波毫米波集成电路、天线、滤波器等领域具有广阔的应用前景。
本文旨在全面介绍基片集成波导技术的研究现状、基本原理、设计方法以及应用实例。
我们将回顾SIW技术的发展历程，分析其相比于传统波导和微带线的独特优势。
然后，我们将详细介绍SIW的基本理论和设计方法，包括SIW的传输特性等效电路模型、模式分析以及优化设计等方面。
接着，我们将通过一些具体的应用实例，展示SIW技术在微波毫米波系统中的实际应用效果。
我们还将讨论SIW技术的未来发展趋势和研究方向，以期为相关领域的研究者提供有益的参考和启示。
通过本文的阐述，我们期望读者能够对基片集成波导技术有一个全面而深入的了解，为该技术的进一步研究和应用提供坚实的理论基础和实践指导。
二、基片集成波导技术概述基片集成波导技术（SIW，Substrate Integrated Waveguide）是一种在微波和毫米波频段内实现波导传输的新型平面传输线技术。
该技术通过在介质基片上集成金属化通孔阵列来模拟传统矩形波导的行为，从而实现了波导传输的平面化、小型化和集成化。
SIW技术自21世纪初提出以来，在微波毫米波系统、集成电路、天线等领域中得到了广泛的应用和研究。
SIW技术的主要优势在于其兼具了传统矩形波导和微带线等平面传输线的优点。
与微带线相比，SIW具有更高的Q值、更低的辐射损耗和更高的功率容量；与传统矩形波导相比，SIW则具有平面化、小型化、易于集成和加工成本低等显著优势。
SIW的这些特点使得它在微波毫米波系统中具有广泛的应用前景，尤其是在高性能、高集成度的系统中表现出色。
一种基片集成波导-微带过渡器的仿真设计
Simulation Design of a Substrate Integrated Waveguide-Microstrip Transition Device
WU Huan-huan （Shaanxi Institute of Technology，Xi'an 710300，China）
薄膜工艺实现两排通孔，形成电壁，与上下金属面一 起构成类似于普通波导的结构。基片集成波导结构如 图 1 所示，上下表面为金属化层，类似与传统矩形波 导的两个波导壁，基片集成波导的两排周期性的金属 化过孔类似于矩形波导的窄壁，电磁波被限制在由两 排金属化孔和上下金属化层形成的矩形腔内，由于两 边存在的金属化过孔，所以横磁波（TM）是不存在的， 而横电波的主模为 TE10 模，所以矩形波导的电场结 构与普通矩形波导的场结构相类似，但是由于两排周 期性通孔之间存在一定的缝隙，所以磁场会产生微量 的干扰，电磁能量会有少量泄露。但当相邻两个金属 化孔间距 s 与金属化孔直径 d 满足一定的关系的时候， 这种微量的泄露可以忽略不计。图 1 中的 h 表示基片 集成波导的介质基板的厚度，a 表示两排金属化通孔 的圆心间的距离，也就是基片集成波导的宽度。
1 基片集成波导概念
基片集成波导是近几年出现的一种新型的微带 传输线，主要应用于高频段。其主要原因是由于高频 段的波长过小，容差过高会使微带线失效，而基片集 成波导的主要思想就是在介质基片上采用 LTCC 或者
收稿日期：2020-01-18 作者简介：武欢欢（1993-），女，陕西西安人，硕士研究 生，助教，主要研究方向为射频与微波。
图 1 SIW 结构图
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基片集成波导多层转换器的设计与仿真
基片集成波导多层转换器的设计与仿真
李硕
【期刊名称】《电子元器件应用》
【年(卷),期】2010(12)6
【摘要】基片集成波导(SubstrateIntegrated Waveguide,SIW)是可以集成于介质基片中的具有低插损、低辐射、高功率容量等特性的新的导波结构,易于设计、加工,并可方便地实现与微带线、共面波导等平面传输线的集成.然而,一个非常重要的问题就是它与其它形式的传输线之间的过渡问题.文中给出了两种异面多层转换结构.新结构的仿真结果均表现出良好的传播特性,且较传统共面转换结构更为紧凑,便于微带集成电路系统的应用.
【总页数】2页(P61-62)
【作者】李硕
【作者单位】南京邮电大学电子科学与工程学院,南京,210003
【正文语种】中文
【相关文献】
1.一种多层基片集成波导均衡器 [J], 汪永飞;周东方;张德伟;刘起坤
2.基片集成波导和微带转换器的理论与实验研究 [J], 李皓;华光;陈继新;洪伟;崔铁军;吴柯
3.基片集成波导和微带转换器的理论与实验研究 [J], 李皓;华光;陈继新;洪伟;崔铁军;吴柯
4.双膜基片集成波导(SIW)带通滤波器的设计与仿真 [J], 王美侠
5.小型化多层双模基片集成波导平衡带通滤波器 [J], 吕大龙; 刘庆; 张俊杰; 张德伟; 周东方
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基于基片集成波导(SIW)的Ku波段两路功分器设计
工艺·技术·应用基于基片集成波导（SIW）的Ku波段两路功分器设计张芦1，张磊2，苏东2，蒋明眼2(1. 中国电子科技集团公司第九研究所, 四川绵阳 621000；2. 中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060)摘 要：针对传统基片集成波导功分器结构的多层结构输入输出工艺难以实现且隔离度较低的问题，提出了一种多层集成的高性能基片集成波导功分器设计方法。
利用中间层作为匹配层，采用金属化过孔作为耦合探针，通过仿真优化多层金属与探针距离，成功将微波信号引出到顶层传输线，实现了器件宽带低损耗过渡结构设计；另外，考虑到工艺可实现性，通过将矩形波导功分器开槽办法应用在此多层结构中，有效提高了基片集成波导功分器的隔离度。
基片集成波导多层结构的过渡层和开槽结构的优化设计有助于多通道器件的集成化和小型化。
关键词：基片集成波导；两路功分器；隔离度中图分类号：TN626 文献标志码：A 文章编号：1001-3830(2017)03-0023-04 Design of Ku-band two way power divider based onsubstrate integrated waveguide (SIW)ZHANG Lu1, ZHANG Lei2, SU Dong2, JIANG Ming-yan21. Ninth Institute, China Electronics Technology Corporation, Mianyang 621000, China;2. Twenty-sixth Institute, China Electronics Technology Corporation, Chongqing 621000, ChinaAbstract: Since it is hard to implement the input and output structure for traditional substrate integrated waveguide (SIW) power divider, and this kind of divider is always with low isolation, a high performance SIW power divider is provided here. In which the inter microwave signal is successfully transferred to top transmission line through couple probe by metal across hole, and a wide low loss transition structure design is gained by optimizing distance between metal of multilayer and probe. In addition, isolation is improved by setting rectangle window in this multilayer structure referencing waveguide divider. The research of transition layer and window structure can improve integration and miniaturization for multi channel devices.Key word：substrate integrated waveguide (SIW); 2-way power divider; isolation;1 引言基片集成波导（SIW）技术是2003年由加拿大蒙特利尔大学吴柯教授和东南大学洪伟教授等人正式提出[1]。
ka波段基片集成波导(siw)耦合器的研究
ka波段基片集成波导(siw)耦合器
的研究
KA波段基片集成波导(SIW)耦合器是一种新型的微波器件，它利用高密度的射频IC技术、微带结构和SIW波导等先进技术来实现耦合器。
其优点是占用面积小，体积小，功率密度大，阻抗匹配性好，线宽可调，结构简单，易于实现大规模集成等。
研究ka波段基片集成波导(siw)耦合器主要是研究其内部结构，包括耦合器的输入端和输出端的阴极子结构，中间耦合区域的布置，以及整个结构的尺寸和形状等。
首先，通过计算机模拟来设计出合适的输入端和输出端子结构，使得耦合器结构能够有效地将输入信号转换成输出信号，并且保证输入端和输出端之间的阻抗匹配。
然后，根据计算结果，设计出最佳的耦合器结构，包括耦合器电路尺寸和形状，耦合器中间耦合区域的布置，以及输入端和输出端的子结构等。
最后，在实际实现中，采用微带结构和SIW波导等工艺技术，将设计出的Ka波段基片集成波导(SIW)耦合器尺寸和形状制作出来，从而实现ka波段耦合器的设计和研究。
SIW窄带带阻滤波器的设计和仿真研究
（ 电子科技大学应用物理所 ， 四川 成都 ６０５ ） １０４
摘
要 ： 片集成波导（ ｕｓ ａ ｔ ｒｅ ｖｇｉｅ－ Ｉ 是一种新型的高品质 因数 、 基 Ｓ ｂｔｔ Ｉ ｅ ａ ｄＷａｅｕｄ－ Ｓ ｒｅｎ ｇ ｔ Ｗ） 低损耗集成波导结构 ， 易于设
计 和加工 ， 以广泛应用于微波毫米波集成电路 中。由于和传统矩形 波导的相似性 ， 可 很多设 计概念 可以借用 ， 比如 波导功 分器 、 滤波器 、 天线 等 ， 利用该结构设计 出一种带 阻滤波 器 ， 中心频率 为 ４ ８ Ｇ－， 其 ．５ Ｉ 相对带 宽为 １２ 最大 Ｉ ｚ ．％， 衰减为 ４ ｄ 。该滤波器具有体积小 ， ８Ｂ 容易加工和集 成等优点 。
ｄ ｓｇ ｉｇａ ｄ ｐｏ ｅｓｎ ， Ｏ ｉ ｃ Ｉ ｂ ｉｅ ｙ ｕ ｅ ｎ ｍｉ ｉ ｔｒ ｗ ｖ ｎｅ ｒｔｄ ｃｒｕｔ ． ｏ ｔ ｉ ｌｒ ｙ ｗ ｔ ｏ ｖ ｎｉｎ ｌ ｅ ｉ ｎ ｎ ｒｃ ｓ ｉｇ Ｓ ｔ ａｌ ｅ ｗ ｄ ｌ ｓｄ ｉ ｌ ｍｅｅ ａ ｅ ｉｔｇａｅ ｉ ｉ Ｆ ｒ ｉ ｓ ａ ｉ ｉ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｎ ｌ ｃ ｓ ｓ ｍｉ ｔ ｈ ｏ ｒｃａｌｕａ ａ ｅ ｕｄ ， ａ ｙ ｄ ｓ ｎ Ｃ ｎ ｅ ｔ ｃ ｎ ｂ ｒｎ ｆｒｅ ｏ ＳＷ ａ ， ｕ ｈ ａ ｏ ｒ ｄ ｖ ｅ ， ｉｅ ｓ ａ ｔｎ ａ ｅｃ Ｉ ｈｓ ｅ ｔＩ ｌ ｗ ｖ ｇ ｉｅ ｍ ｎ ｅ ｉ ｏ ｃ ｐｓ ａ ｅ ｔ ｓｅｒｄ ｔ １ ｆ ｔ ｓ ｃ ｓ ｐ ｗｅ ｉｉ ｒ ｆ ｔｒ ， ｎｅ ｎ ， ｔ ．ｎ ｔｉ ｇ ｒ ｇ ａ ｌ ｄ ｌ
光， 作为一种新型的传输线结构 ， 它综合了传统矩形 波导和微带线的一系列优点 和传统的矩形波导一样 集成波导具有较高的品质 因数和很小的辐射损耗 ； 而它 又和微 带线 一样 具有 体积 小 、 量轻 、 重 容易 加工 和集成等优点。从其工作原理上看 ， 能够用普通波 导实 现 的结 构 也 都 可 以用 Ｓ 来 实 现 ， 如 功 分 Ｉ Ｗ 比 器、 滤波器 、 天线 、 耦合器等。
基于SIW技术的毫米波滤波器研究与设计
基于SIW技术的毫米波滤波器研究与设计杨君豪;孙曼;张金玲【摘要】基于基片集成波导(substrate integrated waveguide,SIW)结构设计了两款四阶的耦合带通滤波器,使用三维全波电磁场仿真软件HFSS对设计的两款滤波器进行了仿真设计和优化.由仿真结果分析得出,两款滤波器的工作频率均位于毫米波频段.第一款SIW滤波器实现了切比雪夫型响应,中心频率为20 GHz,带宽为2 GHz,通带内的插入损耗低于1.5 dB,回波损耗低于-20 dB,在阻带中对信号的衰减程度可以达到50 dB.第二款SIW滤波器实现了准椭圆函数型的响应,中心频率为29.1 GHz,带宽为300 MHz,通带内的插入损耗低于1 dB,回波损耗低于-20 dB,在通带到阻带的过渡中实现了两个陷波点.仿真结果表明,在毫米波滤波器设计中引入SIW结构,有利于优化滤波器尺寸,得到较好的滤波器性能指标,是毫米波滤波器发展的一个重要方向.【期刊名称】《电波科学学报》【年(卷),期】2019(034)004【总页数】6页(P518-523)【关键词】毫米波;带通滤波器;基片集成波导(SIW);切比雪夫响应;准椭圆函数响应;交叉耦合【作者】杨君豪;孙曼;张金玲【作者单位】北京邮电大学,北京100876;中国移动福建分公司,福建362200;北京邮电大学,北京100876;北京邮电大学,北京100876【正文语种】中文【中图分类】TN713引言毫米波无线通信技术是微波无线通信技术向更高频段的延伸,近年来得到了广泛关注与重视,其主要原因有:毫米波对应的频谱资源丰富;毫米波自身的传输特性良好;现代芯片制造工艺的快速发展为毫米波通信设备的制造提供了保障;毫米波通信技术已经成为许多新兴技术的发展需要. 滤波器作为通信系统中重要的组成部分,发挥着对信号频率分割和提取的功能,其性能的优劣直接影响了整个系统的通信质量. 研究小体积、高性能的毫米波滤波器对于实现收发组件单片化,以及促进毫米波技术的发展具有重要意义.基片集成波导(substrate integrated waveguide, SIW)结构是2000年提出的一种新型电路结构,它兼有传统金属波导和微带电路等平面传输线的双重优点[1-3], 其辐射损耗低、功率容量大、易与平面电路集成且抗干扰能力强. 近年来,对SIW 技术的关注度不断增加,相关的技术在微波及毫米波电路领域得到了广泛的应用[4-6]. 基于SIW结构设计的滤波器具备波导滤波器损耗低、Q值高和功率容量大的优点,同时还具备了微带线滤波器尺寸小、易集成的优点. 在滤波器朝着小型化、集成化发展的过程中,电磁兼容、电磁干扰等技术问题也日益突出. 将SIW结构运用到滤波器的设计中是毫米波电路发展的一个重要方向.2003年,文献[7]在绝缘介质基片中加入周期排列的金属通孔,通过四个中心偏置的金属化通孔的直径大小与偏离度控制各谐振腔之间的耦合,实现了三阶的滤波器结构. 这是第一款真正意义上的SIW滤波器.2005年,文献[8]将电磁带隙(electromagnetic band gap, EBG)结构运用到滤波器的设计中,设计出了一款应用周期性EBG结构的SIW滤波器. 该滤波器实现了超宽带特性与结构上的紧凑性,既具备了EBG结构的阻带特性,又保留了SIW结构本身的高通特性. 随后,利用圆形SIW谐振腔进一步实现SIW滤波器的小型化. 圆形SIW谐振腔滤波器的结构特点在于可以通过改变输入首末两端的角度来调节滤波器的品质因数.近年来,频率选择性表面(frequency selective surface, FSS)、互补开口谐振环(complementary split ring resonator, CSRR)和周期排列的十字形缺陷地(defected ground structure, DGS)结构相继被应用到SIW腔体滤波器与SIW矩形谐振滤波器中. 基于FSS设计的SIW滤波器具有单边陡降效应,通过调节腔体尺寸可以实现低频、高频陡降特性的转换,并能通过单元结构合成实现双边的陡降特性;应用耦合开口谐振环技术的SIW滤波器在利用微扰原理实现双模特性的同时,实现了阻带上的传输零点,提高了带外抑制特性;基于周期十字型DGS结构设计的SIW滤波器在提高了高频带外抑制的同时,保持了谐振腔的品质因数. 此外,应用到SIW滤波器的结构还包括共面波导、缺陷地等[9-12].针对毫米波通信系统中对滤波器小型化、高性能的需求,本文对SIW结构在毫米滤波器设计中的应用进行了研究. 对SIW的结构特点、传输特性进行了分析,结合在耦合谐振带通滤波器的设计中常用的耦合矩阵法,设计了两款工作频率位于毫米波频段的带通滤波器. 第一款为直接耦合型SIW滤波器,馈电方式采用微带线——SIW的直接转换结构,滤波器响应形式为传输零点位于无穷远传处的切比雪夫型带通滤波器. 为了进一步实现滤波器小型化、高带外抑制性能的需求,设计了第二款交叉耦合型SIW滤波器,馈电方式采用共面波导——SIW转换结构,进一步缩小了滤波器整体大小,且滤波器响应形式为通带两侧各有一个传输零点的准椭圆函数型带通滤波器,提高了滤波器带外抑制性能. 通过电磁仿真软件分别对两款滤波器进行了仿真,并对仿真结果进行了分析.1 SIW毫米波滤波器的理论分析1.1 SIW的结构特点SIW结构特点在于它将周期排列的金属圆柱或金属通孔嵌入介质基片,以此来达到与矩形金属波导侧壁类似的效果,将电磁波限制在基片上下两个金属面和两排金属通孔间. SIW的结构示意如图1所示. 其中,d表示金属通孔的直径,s表示相邻金属孔间圆心到圆心的距离,h表示基板厚度,l表示两列金属孔之间的距离.图1 SIW结构示意图Fig.1 Configuration schematic of SIW由于金属圆孔之间存在间隔,使得电磁波会在孔间产生泄露,造成了SIW结构特有的漏波特性. 漏波损耗的程度主要由金属通孔的直径d和相邻金属孔的间距s决定. 为了尽量减小漏波损耗,SIW尺寸的一般设计原则有[13]d<0.2λg,s<2d,d<0.2l.(1)由式(1)可以看出,s/d的数值即孔间隙越小,电磁波越难以在孔间发生泄露. 但从实际的角度出发,由于制造工艺有限,过小的孔直径和孔间距无疑会给实际生产带来困难. 因此对于SIW结构来说,选取合适的d值与s值,使得整个结构漏波损耗小且易于加工是相当有必要的. 图2是SIW单个谐振腔模型,两端采用微带线直接过渡型转换结构.图2 SIW单个谐振腔结构Fig.2 Configuration of a single SIW resonator通过对如图2所示的SIW单个谐振腔进行仿真优化,当d取0.5 mm,s取1 mm时,工作在30 GHz的SIW谐振腔实现了与传统矩形波导相似的传输特性. 在d与s值确定的情况下,谐振频率fc主要由两列金属孔之间的距离l决定,计算公式如下:(2)图2的SIW谐振腔的电场分布情况如图3所示.由仿真结果可以看出,通过谐振腔的电磁波被有效地限制在两排金属孔之间,几乎没有在孔间产生漏波损耗.图3 SIW谐振腔电场分布Fig.3 Magnitude of electric field distribution in the SIW cavity at resonance frequency1.2 SIW的转换结构SIW主要由介质基板和金属化通孔构成,虽然它也是一种平面结构,但是在实际电路应用中SIW难以和其他平面电路直接相连,因此SIW滤波器设计中应用了常用平面电路(如微带线)到SIW的转换结构,用来解决SIW连接与测试的问题.SIW与平面电路之间的转换结构一般有如下设计要求[8]:能实现较宽的工作带宽、较小的插入损耗和较简易的加工结构.SIW滤波器常用的五种基本平面电路转换结构如图4所示[14-17]. 其中,(a)为直接过渡结构,适用于SIW的等效阻抗与微带线特性阻抗相同的情况;(b)为凸型过渡结构,在实现SIW与微带结构过渡的同时完成了二者阻抗的匹配;(c)是凹型过渡结构,通过一段共面波导的过渡来完成阻抗匹配;(d)是SIW滤波器设计中最为常见的锥形过渡结构,其结构简单,能起到很好的展宽频段的效果,在实现微带线与SIW的阻抗匹配的同时,又减小反射带来的影响;(e)是共面波导过渡结构,相比于其他过渡结构,该结构最为紧凑,能够在体积更小的滤波器中发挥很好的作用. 其主要由一段共面波导短截线和两条短路槽构成,实现的效果与锥型过渡类似. 在后续设计中分别采用了(a)和(e)的过渡结构.(a) 直接过渡 (b) 凸型过渡 (c) 凹型过渡 (a) Direct (b) Convex (c) Concave transition transition transition(d) 锥型过渡 (e) 共面波导过渡 (d) Cone transition (e) CPW transition图4 SIW 滤波器平面电路转换结构Fig.4 Transitions from planar circuits to SIW filter 2 SIW毫米波带通滤波器的设计与仿真2.1 直接耦合型SIW带通滤波器本节设计了一款直接耦合的SIW带通滤波器,采用直接耦合的形式,工作频率覆盖19～21 GHz,通带内插入损耗小于1.5 dB,回波损耗小于-20 dB,带外抑制特性良好. 具体设计过程如下:根据所需设计的滤波器中心频率和带宽,确定滤波器的截止频率,通过公式(1),由截止频率计算得出滤波器中SIW谐振腔的尺寸. 由于设计中实现的滤波器为耦合谐振器带通滤波器,因此采用耦合矩阵法计算出各谐振腔之间的耦合系数和外部品质因数. 利用电磁仿真软件HFSS建立子工程,通过仿真得到耦合系数和外部品质因数与谐振腔的物理尺寸之间的对应关系,计算得到滤波器各部分的尺寸大小. 建立初步的滤波器整体模型,并设置相关的激励和边界条件. 其中,金属圆柱可以用边界条件为perfect E的圆柱面代替. 对模型进行仿真分析,仿真得到的响应波形与理论上会存在误差,该误差可以通过对整体模型的进一步优化来减小或消除.通过仿真对比得到,在谐振频率处于20 GHz时,谐振腔宽度H=10.5 mm. 根据技术指标要求,确立该滤波器使用的阶数为4阶. 采用耦合系数法,利用Matlab编程计算得出该滤波器的归一化耦合矩阵为(3)通过转换可以得到相邻谐振腔之间的耦合系数,转换公式如下:Mi,j=WFB×mi,j,i≠j.(4)计算得到M1,2=0.083 6,M2,3=0.060 59,M3,4=0.082 36. 滤波器的外部Q值是影响滤波性能的一个重要因素,可以通过式(5)得到:(5)式(4)、(5)中:WFB表示滤波器的相对带宽;M0,1表示输入端口与第一个谐振腔之间的M矩阵耦合系数;M4,5表示输出端口与最后一个谐振腔之间的M矩阵耦合系数,由“N+2”型耦合矩阵的计算方法可以得到. 带入数值后得到品质因数Q1=Q2=17.3.综上计算得到了谐振器之间的相关系数,使用电磁仿真软件HFSS建立该SIW之间耦合带通滤波器的初始模型,通过参数扫描对模型尺寸进行调整,以实现较好的传输特性.直接耦合SIW滤波器平面结构如图5所示. 从图中可以看出,四个由金属板面与金属圆柱组成的四个谐振腔呈横向排列. 第一个和第二个谐振腔通过过渡结构接入源和负载,各谐振腔通过横向的耦合窗口进行能量的传递.整个滤波器平面尺寸为26 mm×15 mm,具体尺寸为:L1=4.0 mm,L2=4.5 mm,W0=4.3 mm,W1=3.2 mm,W2=3.0 mm,H=10.5 mm.图5 直接耦合SIW滤波器平面结构图Fig.5 Top view of the direct coupled SIW filter通过电磁仿真软件HFSS得到的S11、S21仿真曲线如图6所示,因为滤波器采用直接耦合,所实现的响应为切比雪夫型响应. 从仿真结果可以看出,在滤波器通带19～21 GHz的范围内,插入损耗始终小于1.5 dB,回波损耗始终小于-20 dB. 带外抑制特性十分良好,在通带外的17 GHz处,对信号的衰减程度达到了50 dB.图6 直接耦合SIW滤波器S参数仿真曲线Fig.6 Simulated S parameters of the direct coupled SIW filter2.2 交叉耦合型SIW带通滤波器2.1节中所设计的SIW直接耦合带通滤波器,实现的是一般的切比雪夫响应,其传输零点位于无穷远处. 为了在通带与阻带的过渡带中实现明显的下陷,即在通带的两边实现一对陷波点,本小节用置于腔体中心的金属孔对代替原SIW滤波器中的金属孔窗口,设计了一款实现交叉耦合的SIW带通滤波器. 工作频率覆盖28.9～29.2 GHz,通带内插入损耗小于1 dB,回波损耗小于-20 dB,带外抑制特性良好.为了使设计的滤波器结构更为紧凑,该滤波器在连接端采用共面波导过渡结构,在输入、输出两端加入了共面波导短截线和1/4波长短路槽.共面波导过渡结构与其他过渡结构相比更适用于小体积的SIW滤波器,相应的代价是该转换结构会使滤波器的通带带宽受到限制. 采用耦合系数法,利用Matlab编程计算得到该滤波器的耦合矩阵如式(6)所示,引入交叉耦合后,矩阵中M1,4与M4,1的数值不再为零.(6)通过电磁仿真软件HFSS建立该滤波器的初始模型,模型的平面结构如图7所示. 可以看到,滤波器由三对纵向金属孔构成了四个谐振腔. 通过调整孔间距W1、W2,可以改变对应的耦合量. 对比2.1节设计的直接耦合型SIW滤波器,本款滤波器的尺寸更小、结构更为紧凑. 整体的尺寸为4 mm×14 mm,其中W1=0.65mm,W0=2.10 mm,W2=1.10 mm,L1=2.50 mm,L2=2.35 mm,H=2.80 mm.图7 交叉耦合SIW滤波器平面示意图Fig.7 Top view of the cross coupled SIW filter通过电磁仿真软件HFSS得到的滤波器S11、S21仿真曲线如图8所示.图8 交叉耦合SIW滤波器S参数仿真曲线Fig.8 Simulated S parameters of the cross coupled SIW filter从仿真曲线可以看出,通带内插入损耗小于1 dB,回波损耗小于-20 dB,在通带两边各产生一个陷波点,带外抑制特性良好.对上述设计的两款SIW带通滤波器进行对比分析,由滤波器的平面结构示意图可知(如图5、图7所示,其中图5中馈电结构采用微带线——SIW直接转换结构,图7中馈电结构采用共面波导——SIW转换结构),共面波导转换结构使滤波器整体更加紧凑,进一步缩小了滤波器的整体大小,实现了滤波器小型化的应用需求．由仿真结果S参数曲线可知(如图6、图8所示),设计的第二款准椭圆函数型SIW带通滤波器,通过引入交叉耦合,在通带两侧各引入了一个传输零点,在相同阶数下,相比较于传输零点在无穷远处的切比雪夫型SIW带通滤波器,提高了带通滤波器的选择性,抑制更加陡峭.3 结论本文针对毫米波滤波器的设计,引入SIW结构,研究了SIW的结构特点及传输特性,结合耦合谐振带通滤波器设计中的耦合矩阵法,设计了两款工作频率位于毫米波频段的带通滤波器,并通过电磁仿真软件HFSS分别进行了仿真．结果表明,两款滤波器均实现了设计指标,满足毫米波通信系统需求. 分析得出,将SIW结构应用到毫米波滤波器的设计中,有利于优化滤波器尺寸,得到较好的滤波器性能指标,是毫米波滤波器发展的一个重要方向.参考文献【相关文献】[1] CASSIVI Y, PERREGRINI L, ARCIONI P, et al. 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《2024年基片集成波导技术的研究》范文
《基片集成波导技术的研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展，基片集成波导技术（Substrate Integrated Waveguide, SIW）在微波和毫米波电路中得到了广泛的应用。
该技术以其高集成度、高稳定性和低成本的优势，逐渐成为了射频领域研究的重要方向。
本文将对基片集成波导技术的研究进行深入的探讨。
二、基片集成波导技术概述基片集成波导技术是一种在印刷电路板（PCB）上实现的微波传输线技术，它采用平面结构设计，使得射频电路具有较高的集成度。
与传统的同轴线和矩形波导相比，SIW技术具有结构简单、体积小、易于制造等优点。
在毫米波和微波系统中，基片集成波导被广泛用于信号传输、耦合和辐射等功能。
三、基片集成波导技术的研究进展（一）理论研究早期对基片集成波导技术的研究主要集中在理论分析和建模上。
学者们通过电磁仿真软件（如HFSS）对SIW进行建模，分析了其传播特性和损耗特性，为后续的工程应用奠定了基础。
（二）工艺制造随着工艺技术的不断发展，基片集成波导的制造工艺也得到了不断优化。
从最初的厚膜工艺到现在的薄型PCB工艺，SIW的制造工艺已经越来越成熟，制造成本也在不断降低。
（三）应用领域基片集成波导技术在无线通信领域得到了广泛应用。
在5G 基站、卫星通信、雷达系统等领域，SIW技术都发挥着重要作用。
此外，SIW技术还被应用于生物医学、汽车雷达等领域。
四、基片集成波导技术的关键问题及解决方案（一）传输损耗问题由于基片材料和金属层的损耗，基片集成波导的传输损耗问题较为突出。
为降低传输损耗，可采用低损耗的介质材料和优化结构设计等措施。
此外，采用新型的表面处理技术也能有效降低传输损耗。
（二）信号泄漏问题由于SIW的结构特点，信号在传输过程中容易发生泄漏。
为解决这一问题，需优化波导壁的阻抗匹配设计，减小信号的反射和散射。
同时，在设计中要充分考虑结构的尺寸和布局等因素，避免可能产生信号泄漏的潜在问题。
五、展望未来研究趋势与挑战（一）研究方向与趋势未来，基片集成波导技术将进一步朝着小型化、集成化和多功能化方向发展。
基于SIW技术的高选择性带通滤波器的设计与实现
摘要摘要滤波器作为通信系统前端电路不可或缺的组件，对于整个通信系统而言，其性能的好坏将直接影响到信号的接收，发射以及传播。
而随着整个通信系统的不断发展以及完善，对于各个组件的要求也在不断的提高，滤波器也朝着小型化高性能的方向发展。
在大量学者几十年的研究过程中，基片集成波导技术（Substrate Integrated Waveguide, SIW）因其独特的结构和电磁特性吸引了滤波器设计者们的目光。
SIW其结构既如微带线结构一样，质量轻、体积小、易加工且与平面电路集成方便，又像传统波导一样，辐射损耗小、功率容量大。
这些特性使得其可以成为顺应小型化高性能滤波器发展的设计平台。
而说到滤波器的高性能，不得不提到滤波器的高选择性，高选择性滤波器可以更加有效的滤除不必要的干扰信号，可以大大提高有用信号的传输效率，然而提高滤波器的选择性最常见的方法就是引入传输零点（Transition Zeros, TZs），而传输零点的获取可以通过交叉耦合，源和负载耦合等方法来实现。
本文的主要工作就是研究将SIW技术和交叉耦合以及源和负载耦合等方法相结合设计出具有传输零点的高选择性带通滤波器。
首先，本文简单介绍了滤波器的发展现状以及基本理论知识，包括分类以及基本参数等。
其次，文章又讲解了本文所设计的滤波器的载体SIW，详细介绍分析了其基本结构和特性，并又介绍了两种常见的SIW与微带线的过渡结构，接着又举例说明了三种常用的SIW腔之间的耦合结构，这些都为下文将SIW与交叉耦合理论相结合设计出高选择性滤波器提供了理论基础。
再次，本文介绍了交叉耦合理论，重点介绍了该理论中常见的三谐振器耦合（Coupled Triplet, CT）和四谐振器耦合（Coupled Quadruplet, CQ）结构的相位模型，也以此讨论TZ的位置变化，并通过仿真实例来印证了CT结构相位模型，接着又结合仿真实例讨论了二次模谐振腔对CT结构传输零点位置的影响，最后运用上述方法与SIW相结合利用金属通孔扰动一次模使其频率上升的方法设计出了一款通带两边各具一个传输零点的高选择性带通滤波器。
SIW带通滤波器仿真设计讲课教案
S I W带通滤波器仿真设计0 引言滤波器在无线通信、军事、科技等领域有着广泛的应用。
而微波毫米波电路技术的发展，更加要求这些滤波器应具有低插入损耗、结构紧凑、体积小、质量轻、成本低的特点。
传统用来做滤波器的矩形波导和微带线已经很难达到这个要求。
而基片集成波导(SIW)技术为设计这种滤波器提供了一种很好的选择。
SIW的双膜谐振器具有一对简并模式，可以通过对谐振器加入微扰单元来使这两个简并模式分离，因此，经过扰动后的谐振器可以看作一个双调谐电路。
分离的简并模式产生耦合后，会产生两个极点和一个零点。
所以，双膜滤波器在减小尺寸的同时，也增加了阻带衰减。
而且还可以实现较窄的百分比带宽。
可是，双膜滤波器又有功率损耗高、插入损耗大的缺点。
为此，本文提出了一种新型SIW腔体双膜滤波器的设计方法。
该SIW的大功率容量、低插入损耗特性正好可以对双膜滤波器的固有缺点起到补偿作用。
而且输入／输出采用直接过渡的转换结构，也减少了耦合缝隙的损耗。
l 双膜谐振原理及频率调节SIW是一类新型的人工集成波导，它是通过在平面电路的介质层中嵌入两排金属化孔构成的，这两排金属化孔构成了波导的窄壁，图1所示是基片集成波导的结构示意图。
这类平面波导不仅容易与微波集成电路(MIC)以及单片微波集成电路(MMIC)集成，而且，SIW还继承了传统矩形波导的品质因数高、辐射损耗小、便于设计等优点。
1．1 基片集成波导谐振腔一般情况下，两个电路的振荡频率越接近，这两个电路之间的能量转换需要的耦合就越小。
由于谐振腔中的无数多个模式中存在着正交关系，故要让这些模式耦合发生能量交换，必须对理想的结构加扰动。
但是，为了保持场结构的原有形式，这个扰动要很小。
所以，本文选择了SIW的简并主模TE102和TE201，它们的电场分布图如图2所示。
因为TM和TEmn(n10)不能够在SIW 中传输。
因此，一方面可以保证在小扰动时就可以实现耦合，同时也可以保证场的原有结构。
SIW带通滤波器仿真设计
0 引言滤波器在无线通信、军事、科技等领域有着广泛的应用。
而微波毫米波电路技术的发展，更加要求这些滤波器应具有低插入损耗、结构紧凑、体积小、质量轻、成本低的特点。
传统用来做滤波器的矩形波导和微带线已经很难达到这个要求。
而基片集成波导(SIW)技术为设计这种滤波器提供了一种很好的选择。
SIW的双膜谐振器具有一对简并模式，可以通过对谐振器加入微扰单元来使这两个简并模式分离，因此，经过扰动后的谐振器可以看作一个双调谐电路。
分离的简并模式产生耦合后，会产生两个极点和一个零点。
所以，双膜滤波器在减小尺寸的同时，也增加了阻带衰减。
而且还可以实现较窄的百分比带宽。
可是，双膜滤波器又有功率损耗高、插入损耗大的缺点。
为此，本文提出了一种新型SIW腔体双膜滤波器的设计方法。
该SIW的大功率容量、低插入损耗特性正好可以对双膜滤波器的固有缺点起到补偿作用。
而且输入／输出采用直接过渡的转换结构，也减少了耦合缝隙的损耗。
l 双膜谐振原理及频率调节SIW是一类新型的人工集成波导，它是通过在平面电路的介质层中嵌入两排金属化孔构成的，这两排金属化孔构成了波导的窄壁，图1所示是基片集成波导的结构示意图。
这类平面波导不仅容易与微波集成电路(MIC)以及单片微波集成电路(MMIC)集成，而且，SIW还继承了传统矩形波导的品质因数高、辐射损耗小、便于设计等优点。
1．1 基片集成波导谐振腔一般情况下，两个电路的振荡频率越接近，这两个电路之间的能量转换需要的耦合就越小。
由于谐振腔中的无数多个模式中存在着正交关系，故要让这些模式耦合发生能量交换，必须对理想的结构加扰动。
但是，为了保持场结构的原有形式，这个扰动要很小。
所以，本文选择了SIW 的简并主模TE102和TE201，它们的电场分布图如图2所示。
因为TM和TEmn(n10)不能够在SIW 中传输。
因此，一方面可以保证在小扰动时就可以实现耦合，同时也可以保证场的原有结构。
假设图3所示的矩形腔体的长、宽、高分别为a、b、d。
双膜基片集成波导(SIW)带通滤波器的设计与仿真
双膜基片集成波导(SIW)带通滤波器的设计与仿真摘要：根据多模激励的单腔体谐振器原理以及基片集成波导(SIW)高Q 值、低损耗、大功率容量的特点，提出了一种新的SIW 方形腔体双膜滤波器的设计方法。
该方法通过在SIW 腔体两个对称角上切角作为微扰来使简并模式分离并产生耦合，从而形成了中心频率在4．95GHz 的窄带带通滤波器，并最终采用直接过渡方式实现了SIW 到微带的转换。
关键词：基片集成波导；带通滤波器；双膜谐振器；传输零点0 引言滤波器在无线通信、军事、科技等领域有着广泛的应用。
而微波毫米波电路技术的发展，更加要求这些滤波器应具有低插入损耗、结构紧凑、体积小、质量轻、成本低的特点。
传统用来做滤波器的矩形波导和微带线已经很难达到这个要求。
而基片集成波导(SIW)技术为设计这种滤波器提供了一种很好的选择。
SIW 的双膜谐振器具有一对简并模式，可以通过对谐振器加入微扰单元来使这两个简并模式分离，因此，经过扰动后的谐振器可以看作一个双调谐电路。
分离的简并模式产生耦合后，会产生两个极点和一个零点。
所以，双膜滤波器在减小尺寸的同时，也增加了阻带衰减。
而且还可以实现较窄的百分比带宽。
可是，双膜滤波器又有功率损耗高、插入损耗大的缺点。
为此，本文提出了一种新型SIW 腔体双膜滤波器的设计方法。
该SIW 的大功率容量、低插入损耗特性正好可以对双膜滤波器的固有缺点起到补偿作用。
而且输入／输出采用直接过渡的转换结构，也减少了耦合缝隙的损耗。
l 双膜谐振原理及频率调节SIW 是一类新型的人工集成波导，它是通过在平面电路的介质层中嵌入两排金属化孔构成的，这两排金属化孔构成了波导的窄壁，图1 所示是基片集成波导的结构示意图。
这类平面波导不仅容易与微波集成电路(MIC)以及单片微波集成电路(MMIC)集成，而且，SIW 还继承了传统矩。
小型化基片集成波导滤波器研究进展
• 36•小型化基片集成波导滤波器研究进展武警工程大学信息工程学院 张怿成 刘方毅 孟志豪综述了基片集成波导滤波器小型化研究现状。
首先介绍了基片集成波导谐振器的基础理论，其次总结了基片集成波导谐振器小型化的实现方法和存在不足，最后对未来的发展趋势进行了展望。
引言：基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW ）滤波器是一种新型结构器件，既具备了传统金属波导高品质因数、高功率等优点，又兼容了微带滤波器结构体积小、易集成的特点，在当今频谱环境日益紧张的通信系统中具有很高的研究和应用价值。
小型化基片集成波导滤波器有利于减少射频前端的体积，且便于和天线、功分器等微波器件相集成，是国内外学者研究的热点方向。
本文阐述了SIW 滤波器小型化的相关理论，介绍了其研究现状和发展趋势。
1 基片集成波导基础理论一般结构的SIW 谐振腔由金属层和介质层构成，腔体边缘周期性排列的的金属过孔可以等效为传统金属波导的侧壁，介质层通常选用Rogers RT/duroid 5880等材料，其结构如图1所示：图1 基片集成波导模型2005年，FengXu 在[Xu F,Wu K.Guided-wave and leakage characteristics of substrate integrated waveguide[J].IEEE Trans-actions on Microwave Theory & Techniques,2005,53(1):66-73]中给出了基片集成波导与金属波导的等效关系式：(1)且SIW谐振器的谐振频率可由下式确定：(2)其中m=1,2,3…, p=1,2,3…, ε为相对介电常数， μ为相对磁导率。
2 基片集成波导滤波器小型化方式SIW 滤波器的小型化技术可以分为三个方面：模切割技术、多层折叠技术、加载技术。
2.1 基于模切割技术的SIW小型化2005年，东南大学的洪伟教授在论文[Hong W,Liu B,Wang Y,et al.Half Mode Substrate Integrated Waveguide:A New Guided Wave Structure for Microwave and Millimeter Wave Application[C]//Joint,International Conference on Infra-red Millimeter Waves and,International Conference on Teraherz Electronics,2006.Irmmw-Thz.IEEE,2007:219-219]中提出了将全模SIW 沿中心线进行切割形成HMSIW ，其切口可等效于虚拟磁壁，既保留了前者的波导特性，又缩小了一半体积，其结构和场分布如图2所示。
《2024年基片集成波导技术的研究》范文
《基片集成波导技术的研究》篇一一、引言随着现代无线通信技术的飞速发展，对高效、高带宽、小型的传输系统需求愈发强烈。
在这样的背景下，基片集成波导技术（Substrate Integrated Waveguide, SIW）逐渐成为研究的热点。
SIW技术是一种在微波毫米波电路中广泛应用的高效传输线，它以集成化的优势实现了高性能、小型化的目标。
本文将围绕基片集成波导技术的研究展开探讨。
二、基片集成波导技术概述基片集成波导技术是一种以介质基片为基础的传输线技术。
其基本原理是在介质基片上通过金属化孔阵列形成波导结构，从而实现电磁波的传输。
SIW技术具有高Q值、低损耗、高功率容量等优点，同时具有较好的集成性，可与平面电路进行无缝衔接。
三、基片集成波导技术的关键技术1. 结构设计：SIW技术的结构设计是关键，其结构包括介质基片、金属化孔阵列等部分。
在设计中需考虑波导的尺寸、孔径大小、孔间距等因素，以保证电磁波的有效传输。
2. 制造工艺：制造工艺是SIW技术实现的关键环节。
制造过程中需确保金属化孔的精度和一致性，以及介质基片的平整度和介电性能。
3. 仿真与测试：通过仿真软件对SIW结构进行仿真分析，预测其性能。
同时，通过实验测试验证仿真结果的准确性，为进一步优化提供依据。
四、基片集成波导技术的应用SIW技术在无线通信领域具有广泛的应用前景。
它可以应用于天线馈线系统、微波毫米波电路、高速数据传输等领域。
例如，在5G通信系统中，SIW技术可用于实现高性能的天线馈线系统，提高信号的传输效率和稳定性。
此外，SIW技术还可用于制造小型化、高性能的微波毫米波电路模块，满足现代电子设备对小型化和高性能的需求。
五、研究现状与展望目前，基片集成波导技术的研究已取得了一定的成果。
然而，仍存在一些挑战和问题需要解决。
例如，如何进一步提高SIW的性能、降低成本、优化制造工艺等。
未来，随着新材料、新工艺的发展，SIW技术将有望实现更大的突破和进展。
基片集成波导功分器仿真设计
基片集成波导功分器仿真设计
邓磊;唐高弟
【期刊名称】《太赫兹科学与电子信息学报》
【年(卷),期】2008(006)002
【摘要】为了实现毫米波电路小型化设计,探讨了基片集成波导(SIW)功分器的工作原理,介绍了SIW功分器的设计规则和关键技术,使用HFSS仿真设计并实际制作了一个Ka波段SIW功分器,测试结果表明其在毫米波频段具有良好的性能,且结构简单,易于生产.
【总页数】4页(P79-82)
【作者】邓磊;唐高弟
【作者单位】中国工程物理研究院,电子工程研究所,四川,绵阳,621900;中国工程物理研究院,电子工程研究所,四川,绵阳,621900
【正文语种】中文
【中图分类】TN454
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4.基片集成波导功分器仿真设计 [J], 徐小强;
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基片集成波导多极化阵列天线的设计与实现
基片集成波导多极化阵列天线的设计与实现
张建国;钱祖平;关东方
【期刊名称】《通信技术》
【年(卷),期】2016(49)3
【摘要】为了提高通信系统的通信容量,设计了一种基片集成波导(SIW)多极化阵列天线,该天线由耦合器、4个功率分配器以及2×2阵列天线构成,其中耦合器以及功率分配器采用SIW结构,引入四个贴片天线作为2×2阵列天线单元,天线输入端口采用共面波导(CPW)的转换结构.该天线可以根据它的应用需求来调整工作极化方式,实现线极化(LP)或者圆极化(CP).通过测试加工后的天线验证了仿真数据,结果表明,该天线相对工作带宽超过5％(19.8～20.9 GHz),端口隔离度大于17 dB,可实现增益超过10 dB.
【总页数】5页(P378-382)
【作者】张建国;钱祖平;关东方
【作者单位】解放军理工大学通信工程学院,江苏南京210007;解放军理工大学通信工程学院,江苏南京210007;解放军理工大学通信工程学院,江苏南京210007【正文语种】中文
【中图分类】TN821+.1
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3 结束语
本文设计仿真的多层转换器，表现出了良好的传播特性，而且工艺要求低、加工简单，易于实现。该转换结构在Ku波段和K波段能够分别实现100%和86.82%良性传播，且比传统结构更紧凑，也更便于实际应用，完全适应微波器件日趋小型化的要求。该结构可用于设计常用微波器件、天线馈电结构等，故在现实生产生活中具有广泛的应用前景。
SIW侧壁由周期排列的金属通孔构成，等效于在矩形波导的窄壁横向开槽，以使SIW只能传输TEno模。
实验证明，SIW的传输特性和矩形波导类似，因此，SIW可以转化为等效矩形波导，并运用矩形波导的理论加以设计，从而提高设计效率。SIW的宽度W与等效矩形波导宽度W的等效关系如下：
式中，d为金属通孔直径，s为相邻通孔中心间距，W为SIW宽度。
基于基片集成波导（SIW）的多层转换器的设计与仿真
ห้องสมุดไป่ตู้0 引言
基片集成波导(SIW)是一种立体的周期性结构，它可利用PCB、LTCC等集成工艺获得，并可通过金属通孔或者空气过孔限制向外辐射的电磁波，从而代替传统矩形金属波导或非辐射介质波导(NRD)的集成类波导结构。
和传统的矩形金属波导相比，SIW同样有着良好的传播特性，诸如品质因数高、易于设计加工等，同时较传统波导更为紧凑，具有体积小、重量轻等优点，而且这种结构易于集成，因而可大大减小原有微波毫米波波导器件以及建立在波导基础上的其它微波无源器件的尺寸、重量和价格。基片集成波导技术可提供一种高品质的微波毫米波电路集成新技术，目前，它已逐渐为微波界所认识，并受到国际学术界与工业界的重视。
然而，该技术一个重要的问题就是它与其它形式的传输线之间的过渡问题(转换)。微波有源器件大都是表面封装或芯片形式，在安装时需要共面电路结构(如共面波导、微带线等)。因此，SIW与共面传输线的过渡问题是这项技术的一个重要前提，其最重要的指标是带宽及回波损耗。
1 SIW的基本原理
矩形波导与微带线的转换在毫米波频段是较常用的一种。对其转换的基本要求是传输损耗和回波损耗要低，而且应有足够的频带宽度;装配容易，同时具有良好的重复性和一致性。另外，它还可与电路协调设计，十分便于加工制作。
该结构的上下基板厚度h均为0.508 mm，探针半径R_pin为0.28 mm，探针中心距底边圆柱中心的距离Distance为2.465mm，SIW上层蚀刻圆孔半径R_cave为0.6 mm。
该结构的工作频率为15GHz，在11.51～13.74GHz、14.76～25.38 GHz频段内，其回波损耗均在-10 dB以下，插入损耗总体小于-0.8 dB，因此，该结构在两个频段内，均表现为带通特性。
2 微带-探针-SIW异面转换结构
采用异面结构，可设定下层基板为SIW，上层基板为普通PCB，并在上层基板上蚀刻微带线。上层微带线通过金属探针与下层SIW连接，探针与SIW底部接触。
为使能量更好的通过探针进入SIW，可在上层基板探针周围设计一种包围它的金属柱，并适度调节该转换结构的各参数值，以最终得到图1所示的微带-探针-SIW异面转换的结构图。