定向耦合器是一種具有良好方向性，在微波集成電路中應(yīng)用相當(dāng)廣泛的一種微波無源器件，其性能的好壞徑直影響到整個(gè)集成微波電路系統(tǒng)的性能。定向耦合器的小體積、高性能、易加工的優(yōu)點(diǎn)常常被用于測量系統(tǒng)、功率檢測系統(tǒng)、功率匹配與分配系統(tǒng)以及微波器件的合成系統(tǒng)中等等。在有源電路中，主要用在相移器、混頻器、平衡放大器、調(diào)制器、衰減器和分離器中；在無源電路中，定向耦合器主要運(yùn)用于濾波器、調(diào)諧器、延遲線和匹配網(wǎng)絡(luò)中。基片集成波導(dǎo)是一種集成于介質(zhì)基片中立體的周期性的新型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，它可以有效地將無源器件和有源器件進(jìn)行共面集成，具有傳統(tǒng)矩形波導(dǎo)的低輻射、低損耗、高功率容量以及高Q值，同時(shí)也兼具微帶線的體積小、易集成的優(yōu)點(diǎn)。從而大大縮減了原來毫米波導(dǎo)器件的體積，也大大縮小了以波導(dǎo)為基礎(chǔ)的其他微波無源器件的大小、體積、質(zhì)量與成本；與此同時(shí)也增加了器件實(shí)際制造過程的可重復(fù)性和可靠性，從而提高了制作效率。因此使得利用基片集成波導(dǎo)設(shè)計(jì)的微波器件具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。

　　本論文從研究基片集成波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)參數(shù)并結(jié)合定向耦合器的原理出發(fā)，設(shè)計(jì)出一種基于基片集成波導(dǎo)定向耦合器的微波無源器件。其中基片集成波導(dǎo)尺寸的選取和定向耦合器的的設(shè)計(jì)過程，包括基本模型的建立以及對(duì)器件各個(gè)參數(shù)對(duì)器件性能影響的數(shù)據(jù)分析，從而獲得最優(yōu)的模型參數(shù)，得到目標(biāo)器件。也證明了利用基片集成波導(dǎo)設(shè)計(jì)得到的定向耦合器具有很好的方向性和耦合度，并且有效的減小器件的體積，從而利于微波電路的集成。

　　本論文進(jìn)一步針對(duì)優(yōu)化過的基片集成波導(dǎo)定向耦合器進(jìn)行外接阻抗匹配設(shè)計(jì)，通過三種匹配方式得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后得到其最優(yōu)匹配形式。設(shè)計(jì)得到了滿足目標(biāo)帶寬的基片集成波導(dǎo)和微帶線的阻抗匹配。在設(shè)計(jì)過程中，由于SIW和微帶線的特征阻抗在頻率上的變化剛好相反，因此采用了減小駐波來對(duì)帶寬進(jìn)行擴(kuò)展。

　　文章結(jié)尾，本論文對(duì)整個(gè)課題研究進(jìn)行詳細(xì)總結(jié)，并提出了在實(shí)驗(yàn)過程中的問題和需要改進(jìn)的地方。