在研究领域中,基片集成非辐射介质波导(SINRD)波导激励电路是针对毫米波技术应用的一项重要创新,它旨在将SINRD波导直接集成到印刷电路板(PCB)或金属化的介质板上。这项技术的发展对于推进平面多层化毫米波系统的应用具有重大意义,尤其是在更高频率上的应用。研究的核心在于如何通过平面电路结构激励SINRD波导,这对于实现相关应用的广泛使用至关重要。
为了实现这一目标,本文提出了一种新型的馈电结构,它基于微带线到槽线的过渡结构,并且利用了槽线的准TEM波主模和SINRD波导LSM主模场型的相似性来激励PCB型SINRD波导。通过采用多层结构,电路设计采用了两层的ArlonTC600 PCB,微带结构到槽线的过渡电路可以直接焊接在较薄的板子上,而槽线位于SINRD波导介质条带的中心位置可以激励所需的工作模式,即LSM模式。这样的配置有助于获得更宽的带宽和更高的集成度。
由于SINRD波导的工作原理和特性,传统的激励方式并不适用于波导的平面化集成。本文提出的结构则通过槽线与SINRD波导的场型相似性,实现了从微带线到SINRD波导的平滑过渡。这种过渡结构利用了微带线和槽线在传输特性上的相似性,尤其是准TEM波模式与SINRD波导主模之间的匹配,实现了有效的能量传输。
为了实现上述的波导激励,电路设计师必须综合考虑多个方面,包括不同介质板的选择,不同电路层之间的相互作用,以及如何在有限的空间中实现最佳的电磁场分布。在多层PCB设计中,对介质材料的选择、导体的布局以及层叠设计都需要精确的计算和模拟。此外,实现过渡结构的精确加工也是确保电路性能的关键因素。
仿真和实验结果是验证设计是否成功的重要手段。通过这些手段,研究者可以观察到电路的实际工作情况是否符合预期设计,以及是否存在需要进一步优化的地方。例如,通过模拟可以了解不同结构参数对波导工作模式的影响,实验数据则可以用来验证这些模拟结果的准确性。只有当仿真与实际测量结果相吻合时,才能证明设计的有效性和创新点。
关键词中提到了印刷电路板(PCB)、槽线以及基片集成非辐射介质波导(SINRD),这些词汇是理解本文核心内容的关键。PCB是电子设备中用来提供电子元器件之间电气连接的平面材料。槽线是一种微波传输线,其特点是导波由两个平行的导体板组成,中间为无导电区域,用于在传输中实现特定的电磁场分布。SINRD波导是介于传统金属波导和介质波导之间的一种新型波导形式,它利用介质的非辐射特性来设计波导,相较于金属波导,SINRD波导在小型化、集成度以及性能上有显著优势。
通过深入研究基片集成非辐射介质波导激励电路,不仅可以促进SINRD波导在高频领域的应用,还有助于推动PCB技术在高速信号处理、无线通信以及毫米波雷达等领域的进一步发展。