基于不同边界条件的SIW谐振腔导模场分析及应用

总结了完备的六种不同边界条件的基片集成波导(SIW)谐振腔结构体系.基于镜像原理和亥姆霍兹方程,给出而不同边界条件下SIW谐振腔的导模场的闭式解.分析了所有边界条件下的谐振腔的场分布,与全波仿真分析、传输线模型法和空腔模型理论给出的结果一致.给出了各种边界条件下SIW谐振腔的谐振频率计算公式.基于提出的传输线附加额外的两个边界条件与谐振腔等效的原理,分析了在SIW谐振腔内,TE模、TM模与TEM模的共存机理.阐述了不同边界条件下的SIW谐振腔的演变关系.最后设计了基于不同边界条件的SIW谐振腔结构的双模带通滤波器和均衡器,该滤波器的两个模式,TE100(TEM模式)和TE102独立可调.器件的实测结果与仿真结果一致,验证了理论分析的正确性,为微波器件的小型化设计提供了思路.