基于300吉赫兹频段多谐振抑制技术的多层基板中宽带SIW到微带线的过渡设计

《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》：Broadband SIW-to-Microstrip Transition in Multilayer Substrate by Multiple Resonance Suppression in 300-GHz Band

　　

摘要：

多层介质基板能为天线中的馈电电路提供宽带特性，且有助于射频集成电路的集成。然而，由于多层介质基板的制造限制，多个谐振现象可能会降低300吉赫频段的性能。在多层基板中，为过孔预留空间而设计的金属图案区域会引发不必要的谐振。在本研究中，我们提出了一种宽带过渡设计方法，用于300吉赫频段内层间构成的基板集成波导到微带线以及基板集成波导到差分微带线的转换。通过将扩展的金属图案置于短接的基板集成波导内部，可以抑制不必要的谐振，从而形成腔体及背接结构。通过调整过孔的位置，可改变腔体长度和背接长度，进而控制两个谐振频率。实验结果表明，该设计可使基板集成波导到微带线的过渡带宽达到|S11|≤?15分贝，而基板集成波导到差分微带线的过渡带宽可达|S21|≥?2的30.6%和31.6%。此外，还在300吉赫频段制作了两个背靠背连接的过渡结构作为测试器件，并通过实验验证了该设计方案的有效性。