硅基光波导分束器的研究进展

1

作者 陈梦林 冯松 +3 位作者 王迪 刘勇 胡祥建 冯露露 《电子科技》 2025年第1期59-72,共14页

光波导型器件作为集成光路中重要的器件,可分为对光波具有调制功能的有源器件和对光波呈现静态特性的无源器件。光波导分束器是光通信网络中重要的无源器件之一,被广泛应用于光通信系统,以此实现高效、快速的信息传输。硅基材料凭借优... 光波导型器件作为集成光路中重要的器件,可分为对光波具有调制功能的有源器件和对光波呈现静态特性的无源器件。光波导分束器是光通信网络中重要的无源器件之一,被广泛应用于光通信系统,以此实现高效、快速的信息传输。硅基材料凭借优越的光电特性,同时与集成电路中半导体工艺相互兼容,已成为光子集成电路的主要基底材料。文中分析了硅基光波导分束器的研究现状,归纳了定向耦合器型、多模干涉耦合器型和亚波长光栅型等结构的硅基光波导分束器,并讨论和对比了不同结构类型的硅基光波导分束器的尺寸和性能,为研发低损耗、小尺寸和宽带宽的光波导分束器提供了新思路。 展开更多

关键词 光波导型器件 集成光路 无源器件 光波导分束器 硅基材料 定向耦合器 多模干涉耦合器 亚波长光栅

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基片集成波导定向耦合器的仿真与实验研究 被引量：15

2

作者 李皓 陈安定 +3 位作者 洪伟 吴柯 崔铁军 陈继新 《微波学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期54-56,63,共4页

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 ,可以广泛应用于微波毫米波集成电路中。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... 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 ,可以广泛应用于微波毫米波集成电路中。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实现了两种定向耦合器 ,其结构紧凑 ,实验结果与仿真结果吻合。 展开更多

关键词 矩形波导 定向耦合器 导波结构 功分器 天线 集成电路 Q值 仿真结果 紧凑 基片

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平衡馈电基片集成波导缝隙阵列全向天线 被引量：8

3

作者 徐俊峰 洪伟 +3 位作者 蒯振起 华光 陈鹏 郝张成 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期207-210,共4页

基于基片集成波导技术与标准印刷电路板工艺,设计并实现了缝隙阵列全向天线。为展宽带宽,天线由两个相同子阵组成。采用带状线T型功分器和共面波导转接,实现天线的平衡馈电结构。测试结果与全波仿真结果表明,对称平衡馈电基片集成波导... 基于基片集成波导技术与标准印刷电路板工艺,设计并实现了缝隙阵列全向天线。为展宽带宽,天线由两个相同子阵组成。采用带状线T型功分器和共面波导转接,实现天线的平衡馈电结构。测试结果与全波仿真结果表明,对称平衡馈电基片集成波导缝隙阵列全向天线具有良好的全向性,较高的增益,相对较宽的带宽和紧凑的结构。 展开更多

关键词 基片集成波导 全向天线 缝隙阵列天线 平衡馈电

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基于基片集成波导的K波段定向耦合器 被引量：5

4

作者 文瑞虎 王海彬 李元光 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期41-45,共5页

针对传统微带定向耦合器传输损耗大,不适合工作在毫米波段,金属波导定向耦合器体积大难以集成加工的问题,提出了基于基片集成波导的K波段定向耦合器。该定向耦合器利用基片集成波导作为微波传输结构,工作于K波段,具有2GHz的工作带宽,通... 针对传统微带定向耦合器传输损耗大,不适合工作在毫米波段,金属波导定向耦合器体积大难以集成加工的问题,提出了基于基片集成波导的K波段定向耦合器。该定向耦合器利用基片集成波导作为微波传输结构,工作于K波段,具有2GHz的工作带宽,通过调整公共窄壁缝隙的宽度可以得到具有不同耦合度的定向耦合器。实验结果表明:该耦合器在较宽的工作频段内具有很高的传输系数,并且与微带平面电路匹配良好可以集成加工到平面电路中去,隔离度和耦合度与理论分析一致。 展开更多

关键词 基片集成波导 定向耦合器 窄壁缝隙耦合 S参数

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新型基片集成波导三孔定向耦合器的设计 被引量：1

5

作者 邹雄 童创明 +2 位作者 陈浩 余定旺 鲍峻松 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2012年第3期40-44,共5页

利用矩形波导多孔定向耦合器理论和基片集成波导与矩形波导的等效关系,设计了基片集成波导三孔定向耦合器。通过在耦合孔的上金属面开哑铃形槽来增加能量的耦合,从而提出一种新型的三孔定向耦合器。实验结果表明:该耦合器在8.6 GHz-10.6... 利用矩形波导多孔定向耦合器理论和基片集成波导与矩形波导的等效关系,设计了基片集成波导三孔定向耦合器。通过在耦合孔的上金属面开哑铃形槽来增加能量的耦合,从而提出一种新型的三孔定向耦合器。实验结果表明:该耦合器在8.6 GHz-10.6 GHz的频率范围内,输入端反射系数和隔离口的电压传输系数均小于-15 dB,相对带宽达到20%,通带内直通口与耦合口的电压传输系数均在-8.2 dB--3.3 dB之间,耦合度约为6 dB,隔离度大于15 dB,性能获得了较大提高。该耦合器设计方法简单,加工成本低廉,可以广泛用于微波毫米波系统中。 展开更多

关键词 基片集成波导 定向耦合器 矩形波导 金属化孔

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半模基片集成波导窄壁缝隙耦合定向耦合器 被引量：2

6

作者 张彦 洪伟 刘冰 《微波学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期54-57,共4页

半模基片集成波导(HMSIW)是最近刚刚提出的一种微波毫米波平面集成导波结构,具有品质因数高,损耗小,结构紧凑和高集成度等优点。本文基于HMSIW技术和标准印刷电路板(PCB)工艺设计并研制了6 dB、10 dB、15 dB和20 dB四种窄壁缝隙耦合定... 半模基片集成波导(HMSIW)是最近刚刚提出的一种微波毫米波平面集成导波结构,具有品质因数高,损耗小,结构紧凑和高集成度等优点。本文基于HMSIW技术和标准印刷电路板(PCB)工艺设计并研制了6 dB、10 dB、15 dB和20 dB四种窄壁缝隙耦合定向耦合器。所设计的定向耦合器在保留与基片集成波导(SIW)定向耦合器性能相同的基础上,将体积减小了近一半。测试结果与Ansoft HFSS商用软件仿真结果基本一致,验证了所设计的定向耦合器具有小型化和性能良好等优点。 展开更多

关键词 半模基片集成波导 基片集成波导 定向耦合器 窄壁缝隙耦合

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基片集成波导正弦渐变槽单脉冲天线 被引量：2

7

作者 邹雄 童创明 +1 位作者 庞维建 李丹 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2227-2231,共5页

为拓展工作带宽,以传统正反渐变槽天线为基础,利用基片集成波导馈电,该文提出了两种高增益、宽频带的正弦渐变槽天线。利用矩形波导3 dB定向耦合器和90°移相器工作原理设计了半模基片集成波导单脉冲馈电网络,进而得到了对称型和非... 为拓展工作带宽,以传统正反渐变槽天线为基础,利用基片集成波导馈电,该文提出了两种高增益、宽频带的正弦渐变槽天线。利用矩形波导3 dB定向耦合器和90°移相器工作原理设计了半模基片集成波导单脉冲馈电网络,进而得到了对称型和非对称型正弦渐变槽单脉冲天线,带宽均超过了3.0 GHz,带内和波束最大增益在9.0 dBi左右,差波束零深在10.0 GHz处均低于-20 dB。其中,非对称型正弦渐变槽单脉冲天线具有更宽的工作频带和更平稳的天线增益,可以广泛应用于微波定向探测系统中。 展开更多

关键词 正弦渐变槽天线 基片集成波导 单脉冲 耦合器

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一种新型半模基片集成波导三孔定向耦合器 被引量：1

8

作者 余定旺 童创明 +2 位作者 邹雄 杨俊 鲍峻松 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期86-89,共4页

半模基片集成波导(HMSIW)是近年来出现的一种高性能平面导波结构,具有传输损耗小、功率容量大、易于集成等优点,已开始广泛应用于微波无源器件的设计中。文章基于HMSIW技术与PCB工艺技术设计制作了一种新颖的三孔定向耦合器,通过在耦合... 半模基片集成波导(HMSIW)是近年来出现的一种高性能平面导波结构,具有传输损耗小、功率容量大、易于集成等优点,已开始广泛应用于微波无源器件的设计中。文章基于HMSIW技术与PCB工艺技术设计制作了一种新颖的三孔定向耦合器,通过在耦合孔上金属面蚀刻"工"字形槽增加孔的耦合量。设计的HMSIW三孔定向耦合器不仅保持了集成基片波导(SIW)定向耦合器的所有优点,而且在面积上减小了近50﹪,工作带宽拓展到1GHz。实测数据与仿真结果基本吻合,验证了设计方法的正确性与可行性。 展开更多

关键词 半模基片集成波导 定向耦合器 “工”字形槽

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基片集成波导准感性窗滤波器的设计与实现 被引量：1

9

作者 刘蕾蕾 董元旦 王元庆 《微波学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期65-67,共3页

基于基片集成波导技术设计并用印刷电路板工艺实现了2种新型准感性窗滤波器,仿真和实验结果吻合良好。滤波器的中心频率为10.85GHz,相对带宽为4.6%,插损小于1.5dB,该滤波器具有平面集成和容易加工等优点。

关键词 基片集成波导 感性窗滤波器 印刷电路板

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半模基片集成波导十字型定向耦合器设计

10

作者 李荣强 杜国宏 唐军 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期68-71,共4页

提出了一种由两段正交的半模基片集成波导(HMSIW)构成的十字型定向耦合器。位于交叉区域的两个感性金属化调节通孔主要用来调整耦合器的耦合度以及耦合端和直通端的相位差,而位于每一个输入输出端的金属化匹配通孔则用来优化输入端的反... 提出了一种由两段正交的半模基片集成波导(HMSIW)构成的十字型定向耦合器。位于交叉区域的两个感性金属化调节通孔主要用来调整耦合器的耦合度以及耦合端和直通端的相位差,而位于每一个输入输出端的金属化匹配通孔则用来优化输入端的反射系数。与传统的基片集成波导(SIW)耦合器相比,所设计的耦合器能减少将近一半的尺寸,而它的性能却基本保持不变。实测结果与仿真结果基本吻合,验证了设计方法的正确性与可行性。 展开更多

关键词 定向耦合器 半模基片集成波导(HMSIW) 十字形

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基片集成波导缝隙式滤波器的设计与实现

11

作者 王元庆 丁玉宁 +1 位作者 刘蕾蕾 葛培虎 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期354-356,361,共4页

基于基片集成波导技术和印刷电路板工艺设计、CST软件模拟,实现了一种四缝隙和五缝隙基片集成波导缝隙式滤波器。仿真结果和实验结果吻合良好。滤波器的中心频率分别为15.85GHz和34GHz,相对3dB带宽为11.9%和12.9%,插损分别为1.4dB和2.9... 基于基片集成波导技术和印刷电路板工艺设计、CST软件模拟,实现了一种四缝隙和五缝隙基片集成波导缝隙式滤波器。仿真结果和实验结果吻合良好。滤波器的中心频率分别为15.85GHz和34GHz,相对3dB带宽为11.9%和12.9%,插损分别为1.4dB和2.9dB,且具有良好的选择性。与传统的基片集成波导谐振腔式滤波器相比,这种滤波器可以提供更宽的阻带且便于后期调试。 展开更多

关键词 基片集成波导 缝隙式滤波器 印刷电路板

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基于基片集成波导（SIW）窄边耦合定向耦合器的多路功率分配/合成网络

12

作者 安宁 王超 赵书敏 《现代电子技术》 2012年第5期90-94,共5页

基片集成波导（SIW）是近年来出现的一种新型传输线,随着现代LTCC技术和PCB技术的快速发展,SIW在现代微波电路中有着较好的应用前景。在此利用这种新型结构,设计了基于SIW窄边耦合定向耦合器的多路功率分配网络,实验样件的测试结果与Ans... 基片集成波导（SIW）是近年来出现的一种新型传输线,随着现代LTCC技术和PCB技术的快速发展,SIW在现代微波电路中有着较好的应用前景。在此利用这种新型结构,设计了基于SIW窄边耦合定向耦合器的多路功率分配网络,实验样件的测试结果与Ansoft HFSS商用软件仿真结果吻合较好。 展开更多

关键词 基片集成波导 定向耦合器 功率分配/合成网络 AnsoftHFSS

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3mm波段宽带鳍线定向耦合器

13

作者 陈忆元 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1991年第3期120-123,共4页

鳍线定向耦合器是近年来发展的一种毫米波定向耦合器,具有频带宽、插损小、体积和成本较波导型毫米波定向耦合器明显降低等优点。目前,国内外报道的鳍线定向耦合器均为8mm波段定向耦合器,其耦合度仅限于3 dB强耦合情形。然而,随着毫米... 鳍线定向耦合器是近年来发展的一种毫米波定向耦合器,具有频带宽、插损小、体积和成本较波导型毫米波定向耦合器明显降低等优点。目前,国内外报道的鳍线定向耦合器均为8mm波段定向耦合器,其耦合度仅限于3 dB强耦合情形。然而,随着毫米波段的不断开发,对短毫米波段元器件的需要日益增长。例如,在3 mm波段,一些空间飞行器上的毫米波系统要求提供性能好,体积小的定向耦合器。同时,在一些应用场合,往往需要耦合度较弱的定向耦合器,如6 dB,10 dB定向耦合器。对平行耦合鳍线而言,由于其分布耦合的特点,实现弱耦合在工程上往往比实现强耦合困难。本文报道了3 mm波段鳍线3 dB,6 dB,10 dB宽带定向耦合器的理论分析和实验结果。对6 dB,10 dB两种弱耦合定向耦合器则用过耦合方案达到某一端口弱耦合输出的要求。 展开更多

关键词 定向耦合器 毫米波 耦合度

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射频发射前端的小型化及电磁兼容设计 被引量：2

14

作者 陈守维 王启东 +3 位作者 陈诚 李君 曹立强 陆原 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2017年第6期58-61,共4页

介绍了一种基于微波板(HL972)工艺的发射前端,利用场路联合仿真分析了本振链路,使本振链路具有足够的输出功率和良好的谐波抑制.利用全波仿真工具(HFSS)研究了信号路径的损耗、电磁辐射和器件之间的耦合问题.仿真数据显示,基片集成波导(... 介绍了一种基于微波板(HL972)工艺的发射前端,利用场路联合仿真分析了本振链路,使本振链路具有足够的输出功率和良好的谐波抑制.利用全波仿真工具(HFSS)研究了信号路径的损耗、电磁辐射和器件之间的耦合问题.仿真数据显示,基片集成波导(SIW)带通滤波器带内插损低于3dB,回波损耗大于15dB.另外,混频器的RF端口与压控振荡器(VCO)的输出端口最大耦合为-56dB.这表示两者之间有很好的隔离度.最后研究了射频电路板的电磁兼容设计. 展开更多

关键词 微波板 场路联合仿真 基片集成波导 电磁兼容

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一种基于改进型BC-CSRR的半模基片集成波导滤波器 被引量：2

15

作者 韦华 黄丽雯 察豪 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期91-94,共4页

为解决传统BC-CSRR在阻带性能上的问题,提出了一种改进型MBC-CSRR结构,并利用该结构设计了一个阻带性能优良的HMSIW滤波器。分析了加载MBC-CSRR的HMSIW等效电路和结构特性,采用有限元法对该结构的传输特性进行了仿真。结果表明:所提出... 为解决传统BC-CSRR在阻带性能上的问题,提出了一种改进型MBC-CSRR结构,并利用该结构设计了一个阻带性能优良的HMSIW滤波器。分析了加载MBC-CSRR的HMSIW等效电路和结构特性,采用有限元法对该结构的传输特性进行了仿真。结果表明:所提出的改进型MBC-CSRR在保持传统BC-CSRR优点的基础上具有更优良的阻带性能。应用该结构设计了一个三阶HMSIW带通滤波器并进行测试。结果表明:所设计的加载MBC-CSRR的HMISW滤波器具有结构紧凑、损耗低、成本低、易于集成且阻带性能优良等特点。 展开更多

关键词 微波滤波器 基片集成波导 微波集成电路

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基片集成波导技术:最新的发展及未来的展望(英文) 被引量：3

16

作者 塔利克·吉纳菲 吴柯 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期171-192,共22页

回顾了基片集成波导技术(SIW)最新的发展动态。到目前为止,所报道的各种各样基于基片集成波导技术的无源和有源元器件已经证明,它们能够被有效地集成为低成本基片片载系统(SoS),为封装系统提供了完整的解决方案。讨论了不同的创新型基... 回顾了基片集成波导技术(SIW)最新的发展动态。到目前为止,所报道的各种各样基于基片集成波导技术的无源和有源元器件已经证明,它们能够被有效地集成为低成本基片片载系统(SoS),为封装系统提供了完整的解决方案。讨论了不同的创新型基片集成波导的波束形成技术,展望了未来的发展方向,提出了将基片集成电路扩展到三维空间以及在相同的基片构建模块上将不同的波导结构进行混合集成的思想,描述了用于毫米波和太赫兹应用的基片集成波导技术其它的发展趋势,这包括非线性和有源波导的开发以及基于CMOS技术的波导合成。 展开更多

关键词 毫米波 基片集成电路(SICs) 基片集成波导(SIW) 基片片载系统(SoS) 太赫兹

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基于SIW宽边耦合定向耦合器的多路功率分配网络 被引量：1

17

作者 王超 车文荃 《舰船电子工程》 2010年第8期195-198,共4页

现代无线通信技术的发展,对射频微波电路的研究与应用提出了平面化、小型化和集成化的要求。衬底集成波导(SIW)是近几年来出现的一种新型平面传输线,它兼有传统矩形波导(RW)和平面微带结构的双重特点,具有较好的实用价值,其理论研究和... 现代无线通信技术的发展,对射频微波电路的研究与应用提出了平面化、小型化和集成化的要求。衬底集成波导(SIW)是近几年来出现的一种新型平面传输线,它兼有传统矩形波导(RW)和平面微带结构的双重特点,具有较好的实用价值,其理论研究和工程应用受到广泛关注。文章利用这种新型结构,开展了微波平面多路功率分配网络的工程研究,设计了低剖面紧凑型三路功率分配网络。 展开更多

关键词 衬底集成波导(SIW) 定向耦合器 功率分配/合成网络

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基片集成非辐射介质波导激励电路研究

18

作者 胡笑君 许锋 李芊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1985-1988,共4页

随着直接在印刷电路板(PCB)或金属化的介质板上制作基片集成非辐射介质(SINRD)波导的概念提出,如何用平面电路的方式激励此种SINRD波导是今后广泛应用SINRD波导电路的要解决的关键技术之一,这是因为这一技术的解决可以为平面多层化毫米... 随着直接在印刷电路板(PCB)或金属化的介质板上制作基片集成非辐射介质(SINRD)波导的概念提出,如何用平面电路的方式激励此种SINRD波导是今后广泛应用SINRD波导电路的要解决的关键技术之一,这是因为这一技术的解决可以为平面多层化毫米波系统在更高频率上的使用打下基础.本文提出了一种利用微带线到槽线过渡结构,然后利用槽线准TEM波主模和SINRD波导LSM11主模的场型相似性,用槽线去激励PCB型SINRD波导的新型馈电结构.通过使用多层结构,电路由两层的Arlon TC600的PCB组成,从微带结构到槽线的过渡电路可以直接焊接在稍薄的板子上.接下来可在接近SINRD波导介质条带的中心位置激励所需的工作模式LSM11模,这种槽线到SINRD波导的配置可以获得更宽的带宽和高度的集成.仿真和实验结果证实了上述观点的正确性. 展开更多

关键词 印刷电路板 槽线 基片集成非辐射介质波导

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一种高增益缝隙定向天线设计 被引量：4

19

作者 张长慧 董胜 赵宪臣 《电子设计工程》 2012年第13期158-160,共3页

为实现高增益低旁瓣的定向天线,设计了一种采用介质基片集成波导实现缝隙天线阵,并在辐射缝隙两边增加扼流槽,与传统的介质基片集成波导相比,大幅增加了带宽。最后实现了一介质基片集成波导天线阵,其带宽增加了8%,实际测试表明该天线具... 为实现高增益低旁瓣的定向天线,设计了一种采用介质基片集成波导实现缝隙天线阵,并在辐射缝隙两边增加扼流槽,与传统的介质基片集成波导相比,大幅增加了带宽。最后实现了一介质基片集成波导天线阵,其带宽增加了8%,实际测试表明该天线具有高增益,低旁瓣,达到了设计要求。 展开更多

关键词 介质基片集成波导 定向天线 扼流槽 波导缝隙

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一种新型宽带SIW定向耦合器的设计与实现

20

作者 王佳 凌天庆 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第5期63-66,共4页

为了满足强耦合宽带应用,文中提出了一种基于缝隙耦合原理的新型基片集成波导(SIW)定向耦合器。横缝和纵缝垂直排布,缝隙单元以正“T”和倒“T”形式组成五元阵列,信号通过公共地上的缝隙阵列耦合到下层SIW的耦合端口。依据这种原理,设... 为了满足强耦合宽带应用,文中提出了一种基于缝隙耦合原理的新型基片集成波导(SIW)定向耦合器。横缝和纵缝垂直排布,缝隙单元以正“T”和倒“T”形式组成五元阵列,信号通过公共地上的缝隙阵列耦合到下层SIW的耦合端口。依据这种原理,设计了耦合度3 dB的定向耦合器,并给出了推广到5 dB和7 dB耦合器的设计参数。仿真和实测结果显示,该定向耦合器实现了较好的宽带特性。3 dB耦合器相对带宽为29.9%,输入端口驻波比在工作频段内小于1.42,隔离度小于18 dB。 展开更多

关键词 宽带 基片集成波导 定向耦合器

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