[00929900]小型化平面集成波导技术研究

该项目开展对平面集成波导技术的理论研究及应用探索，属于微波技术领域。其研究成果为基于平面集成波导技术的RF/微波电路的设计提供了可靠的平台。射频/微波系统的小型化、平面化、模块化及可靠性在现代通讯和雷达技术中越来越至关重要，矩形波导是射频/微波系统常用传输线之一，但体积大、成本高，集成度差，针对该问题，该项目开展深入的应用基础性研究，主要科技内容有：(1)在基片集成波导的基础上，提出两种新的平面波导结构—折叠基片集成波导和基片集成脊波导，其中：A.折叠基片集成波导的横向尺寸仅为基片集成波导的1/2，在上下介质层中间还提供了一个可以设计电路的金属层，结构更为紧凑，集成度更高。B.基片集成脊波导结构的带宽比基片集成波导提高40%以上，而进一步的措施可望把带宽提高120%以上。(2)对基片集成波导及提出的两种新结构进行深入的理论分析。首次推导出基片集成波导与传统矩形波导的宽度和长度等效公式；提出折叠基片集成波导的传输特性和截止特性的理论公式；提出基片集成脊波导的主模，第一高次模和第二高次模的截止频率计算公式，由此得到其带宽计算公式；上述各公式分别与数值仿真和理论计算进行比较，误差均小于2%，可用于微波/毫米波宽带平面波导电路的工程设计。(3)以基片集成波导及提出的两种新结构为平台，开展了新型RF/微波电路的研制，对理论分析进行了有效的验证。该项目研究的科学价值在于新型平面波导结构的提出，准确深入的理论分析，新颖的射频/微波电路的设计验证，为平面集成波导技术的改进及其在微波毫米波集成电路中的应用奠定了良好的基础。该技术为微波毫米波电路的小型化、模块化、集成化、智能化提供了很好的实现方式。江苏省教育厅组织项目鉴定，鉴定委员会一致认为该项目成果达到国际先进水平。东南大学“毫米波国家重点实验室”主任，长江学者洪伟教授认为，该项目中对平面集成波导技术的深入有效的理论分析结果，具有大的理论应用价值，可用于指导工程设计。空间技术研究院西安分院“空间微波技术国防科技重点实验室”认为该项目中基于平面波导的微波电路、子系统的设计具有新颖性，结构紧凑，设计简单，可望在卫星有效载荷系统上获得应用。中电集团第十研究所正在对该项目中的小型化频率双工器作进一步的技术转化，将很快应用在卫星通信产品上，可望产生很好的经济效益；并且正在开展其他项目合作，主要采用该项目中的多层SIW技术研发功分系统，可大大缩减尺寸，对产品的小型化、一体化和可靠性等方面均有十分显著的改进，预期可产生可观的经济效益。该项目研究成果在SCI收录源杂志上发表学术论文28篇，他引次数28次。申请发明专利5项，授权2项，获实用新型专利授权5项，培养硕士研究生11名，其中2名获得江苏省优秀硕士论文。另外，第一完成人因为在该项目上所取得的成绩，获得“2008年中国青年女科学家奖”。