小型化基片集成波导背腔缝隙天线研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目小型化基片集成波导背腔缝隙天线研究专业学位类别工程硕士学号201122240870作者姓名吴波指导教师廖家轩研究员分类号密级公开注1UDC学位论文小型化基片集成波导背腔缝隙天线研究（题名和副题名）吴波（作者姓名）指导教师廖家轩研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通

2、信工程提交论文日期2014.04.30论文答辩日期2014.05.30学位授予单位和日期电子科技大学2014年06月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONMINIATURIZEDSUBSTRATEINTEGRATEDWAVEGUIDECAVITYBACKEDSLOTANTENNASAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAu

3、thor:WuBoAdvisor:ProfessorLiaoJiaxuanSchool:ResearchInstituteofElectronicScienceandTechnologyofUESTC独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：

4、日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要作为现代无线通信系统的重要组成部分，天线与电子科学与技术的发展趋势一样，都共同朝着小型化、高性能和高集成度的方向迅猛发展。基片集成波导背腔缝隙天线是一种新兴的天线

5、形式，它除了具有基片集成波导体积小、重量轻的结构特点，损耗低、Q值高的电路特点，以及成本低、易与现有平面微波电路集成的制造特点以外，它还同时具有高性能、功率容量高、热稳定性高和结构稳固等自传统金属波导缝隙天线沿袭而来的固有特点。因此小型化基片集成波导背腔缝隙天线的基础应用研究，对于实现高性能、高集成度的现代微波毫米波无源器件和有源电路，不仅具有重要的理论价值还具有工程实际意义。本论文以矩形、六边形基片集成波导和矩形半模基片集成波导背腔缝隙天线作为研究对象，研究其小型化技术，通过基片集成波导谐振腔体内的高阶TE或高阶准TM谐振模

6、式与多缝隙结构提高增益的技术，以及通过矩形半模基片集成波导HH谐振腔体与其腔体内的TE和TE混合谐振模式扩展天线阻抗匹配带宽的技术。110210首先介绍了基片集成波导背腔缝隙天线设计的相关基础理论与技术。从天线主要特征参数的简要介绍出发，以数学推导的形式分析了传统的谐振式金属波导缝隙天线的基本原理与设计方法，并对于基片集成波导技术的基本理论及其多种形式腔体的谐振特性进行了的简要回顾，为小型化基片集成波导背腔缝隙天线的设计奠定了理论与技术基础。其次设计并实现了两款应用高阶TE谐振模式的小型化矩形基片集成波导背腔缝隙天线。通过这两

7、款天线初步分析了基片集成波导背腔缝隙天线的辐射原理，通过共地共面波导结构实现了天线的小型化，通过矩形基片集成波导内高阶TE谐振模式与多缝隙结构提高了天线的增益。随后设计并实现了三款应用准TM谐振模式的小型化六边形基片集成波导背腔缝隙天线，通过弯折变形缝隙结构实现了天线的小型化，起微扰作用的金属化通孔阵列有助于激励高阶谐振模式并抑制干扰谐振模式，通过六边形基片集成波导内高阶准TM谐振模式与多缝隙结构提高了天线的增益。HH最后实现了两款应用TE和TE混合谐振模式的小型化矩形半模基片集成110210波导背腔缝隙天线，通过半模基片集成

8、波导谐振腔结构实现了天线的小型化，通HH过Q值较低的矩形半模基片集成波导腔体与其腔体内的TE和TE混合谐振模110210式扩展了天线的阻抗匹配带宽。I摘要关键词：小型化，基片集成波导，背腔缝隙天线，半模基片集成波导，高阶谐振模式IIABSTRACTABSTRACTAsanim