1．引言

　　基片集成波導(dǎo)（SIW） 是一種新型的高Q 值、低損耗集成導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，易于設(shè)計(jì)和加工，并 易集成在平板電路上，且成本低，可以廣泛應(yīng)用于微波毫米波集成電路中［1-4］。由于與傳統(tǒng) 矩形波導(dǎo)的相似性，很多設(shè)計(jì)概念可以借用，比如波導(dǎo)功分器、濾波器、天線等。在本文中， 我們用這種導(dǎo)波結(jié)構(gòu)寬邊開縫實(shí)現(xiàn)了定向耦合器，且本文采用的是半膜結(jié)構(gòu)，這樣可以減小 近一半的尺寸但不會(huì)影響其性能，最后仿真結(jié)果也符合理論分析與研究，達(dá)到了預(yù)期的目的。基片集成波導(dǎo)工作在主模時(shí)，在沿著波傳播方向的波導(dǎo)對(duì)稱面上，電場(chǎng)的場(chǎng)值達(dá)到最大 值而磁場(chǎng)的值卻幾乎為零， 因此此對(duì)稱面可以等效為一磁壁。這樣基片集成波導(dǎo)就可以用 一假想的磁壁分隔成兩半，每一半就變成了半膜結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)，且能量幾乎全部束縛 在內(nèi)部，從分割面泄露的能量忽略不計(jì)。圖1就是HMSIW與SIW中主膜的對(duì)比情況。

　　2． HMSIW定向耦合器的設(shè)計(jì)

　　本文中我們所研究的HMSIW定向耦合器，主要受波導(dǎo)定向耦合器的啟發(fā)，運(yùn)用波導(dǎo)寬 邊開縫耦合理論，在兩波導(dǎo)公共寬壁上的適當(dāng)位置開一細(xì)長(zhǎng)縫隙進(jìn)行能量耦合，是一種新型 結(jié)構(gòu)的SIW定向耦合器。由于我們用的是基片集成波導(dǎo)，所以要把兩層 SIW的接地板重疊在 一起，這樣上下兩層SIW就可以看成具有公共寬壁的兩波導(dǎo)，因此把縫隙開在此結(jié)構(gòu)的中間 那層接地板去耦合能量，就相當(dāng)于寬邊開縫的波導(dǎo)耦合。又由于是半膜結(jié)構(gòu)，就要考慮縫隙 的位置，通過(guò)仿真分析與研究，縫隙的位置開在金屬化孔的附近的耦合情況要好。圖2就是 設(shè)計(jì)的HMSIW定向耦合器結(jié)構(gòu)，特別說(shuō)明縫隙是在中間的那層接地板，不在上層與下層微帶上。