HMSIW定向耦合器的仿真设计解析

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