CN113964462B - 基于慢波半模基片集成波导的小型化宽带移相器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于慢波半模基片集成波导的小型化宽带移相器，属于射频微波技术领域。基于慢波半模基片集成波导的小型化宽带移相器，包括移相节和参考节；所述移相节包括介质基板一，介质基板的一个表面设有金属微带，另一个表面设有金属地；所述参考节包括介质基板二，介质基板的一个表面设有金属微带，另一个表面设有金属地；本发明所提出的基于慢波基片集成波导的小型化宽带移相器的有益效果在于，实现90°相移量，相较于传统全模基片集成波导，其横向尺寸降低一半，且传输特性不变。并且使用微带折线单元周期性加载于移相节上层金属表面，形成慢波结构，使得截止频率和相速度降低。通过灵活调节所加载慢波结构，从而达到宽带和小型化效果。

Description

基于慢波半模基片集成波导的小型化宽带移相器

技术领域

本发明属于射频微波技术领域，涉及基于慢波半模基片集成波导的小型化宽带移相器。

背景技术

基片集成波导是一种同时兼具矩形波导和微带线优点的平面结构传输线，其结构简单，插入损耗低，并且品质因素良好，被广泛应用于平面电路的设计中。当基片集成波导结构尺寸远大于介质基板厚度时，波导中心可以看作一个等效的磁壁，可将一个基片集成波导结构沿磁壁分割成两个半模基片集成波导，每一个半模保留着原有的电场分布，传输特性与全模相同，但面积减小一半。因此，利用半模基片集成波导来设计制作微波器件，相比起采用全模基片集成波导，可减小器件电路面积。

移相器作为微波电路中不可或缺的部分，广泛应用于雷达，相位调制器和相控阵天线系统中,如各类基片集成波导阵列天线的馈电网络中大量使用了基片集成波导移相器。其中，最简单的基片集成波导移相器是通过延长基片集成波导的长度来实现相移，但由于色散效应的影响，实现的带宽太窄。现有基片集成波导移相器使用最多的方法是通过将具有不同介电常数的充气板或金属柱嵌入到基片集成波导中，通过控制基片集成波导等效介电常数来达到移相效果。然而单一的金属柱或充气板尺寸是有限的，设计实现越大相移量的移相器时，电路所需的嵌入的金属柱越多，则电路所需的物理尺寸越大。另一种实现宽带移相器经典的方法是使移相器中参考节与移相节长度相同宽度不同(即等长不等宽结构)，同时在参考节上加载延迟线，从而实现了基片集成波导移相器色散自补偿，使相移稳定性良好且频带较宽。其中，延迟线结构的相移量随工作频率的增加而增加，而不等宽结构的相移量随工作频率的增加而减少，因此将两种结构相结合可实现相移量随工作频率保持不变，以此实现色散的自补偿。然而，在大型天线阵列中，当加载色散自补偿基片集成波导移相器时，其中的等长不等宽结构将会导致天线阵列单元间距增大，从而导致整个天线阵列占据更大的物理尺寸。相反，参考节与移相节长度和宽度均相同的移相器，能够方便排列所有天线阵列单元，在多信道网络和大规模天线阵列中，应用起来非常方便。

随着移动通信技术的不断发展，对射频电路集成化的要求也越来越高，特别是工作频段较低时，电路所占据的尺寸往往较大，不利于射频通信系统的小型化。因此，研究具有宽频带和小型化特性的基片集成波导移相器具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于慢波半模基片集成波导的小型化宽带移相器，且参考节与移相节的长度和宽度均分别相等，其中参考节采用普通的半模基片集成波导实现，而移相节中将多段微带折线加载于半模基片集成波导的上层金属表面，代替传统半模基片集成波导连续的金属表面，形成慢波结构，使半模基片集成波导移相节的等效磁导率和等效介电常数增加，从而降低移相节半模基片集成波导的截止频率和相速度。通过调节所加载慢波结构的尺寸，来灵活调节相速度和截止频率，从而实现移相器的宽频带和小型化。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于慢波半模基片集成波导的小型化宽带移相器，包括移相节和参考节；

参考节与移相节的长度相等，参考节与移相节的宽度相等；

所述移相节包括介质基板一，介质基板的一个表面设有金属微带，另一个表面设有金属地；

介质基板一的金属微带包括两段移相节端口微带线、两段移相节锥形过渡传输线、移相节金属化通孔、通孔所在的微带粗水平线、微带弯折线、微带细竖直线、微带细水平线和微带粗竖直线；

移相节金属化通孔内壁均覆有金属，用于介质基板一正面和背面金属地间的连接；

所述参考节包括介质基板二，介质基板的一个表面设有金属微带，另一个表面设有金属地；

介质基板二的金属微带包括两段参考节端口传输线、两段参考节锥形过渡传输线、参考节金属化通孔和上层金属表面；

参考节金属化通孔内壁均覆有金属，用于介质基板二正面和背面金属地间的连接；

移相节中，端口微带线通过移相节锥形过渡传输线与移相节中半模基片集成波导相连；

其中，移相节中半模基片集成波导由移相节金属化通孔、通孔所在的微带粗水平线、微带弯折线与微带细竖直线、微带细水平线和微带粗竖直线构成；

参考节中，参考节端口传输线通过参考节锥形过渡传输线与参考节中半模基片集成波导相连；

其中，参考节中半模基片集成波导由参考节金属化通孔和上层金属表面构成。

可选的，所述移相节端口微带线的特性阻抗为50Ω；参考节端口传输线的特性阻抗为50Ω。

可选的，所述参考节基片集成波导的上层金属表面为完整连续表面。

可选的，所述移相节设有信号输入端口一与信号输入端口二；所述参考节设有信号输入端口三与信号输入端口四；

信号输入端口一与信号输入端口三分别用于移相节和参考节的射频信号输入，信号输出端口二和信号输出口四分别用于移相节和参考节的射频信号输出；

所述移相器产生的相移为移相节相移与参考节相移之差，即移相节端口之间的相移与参考节端口之间的相移之差，表示为Ang(S₂₁)-Ang(S₄₃)；

移相节所加载的微带折线单元由y方向对称放置的微带弯折线和x方向微带竖直线构成；

根据传输线等效媒质理论，当所加载的微带折线单元长度远远小于工作频率下的波长时，单元可等效为传播媒质，等效介电常数和等效磁导率表述如下：

其中，ε_ex和ε_ey分别表示单元沿x方向和y方向的等效介电常数，ε_ez表示单元对-z方向的等效介电常数，μ_ex和μ_ey分别为单元沿x方向和y方向的等效磁导率，μ_ez表示单元对-z方向的等效磁导率；

微带折线单元对地方向，即-z方向，无等效电感效应，单元沿x方向和y方向无等效电容效应，得到：

μ_ez＝μ₀

ε_ex＝ε_ey＝ε₀ε_eff

其中，ε₀和μ₀表示真空中介电常数和磁导率，h表示微带折线单元所在的介质基板的厚度；a和b分别表示微带折线单元的宽度和长度，并且满足：

其中，w₁代表微带折线单元的线宽，ε_r为介质基板的相对介电常数；当移相节传输主模TE₁₀模时，其相速度和截止频率分别表示为：

其中ω表示工作角频率，w_eff表示基片集成波导等效为矩形波导的等效宽度，其值由下式得到：

其中，d表示金属通孔直径，p表示相邻金属通孔之间的中心距离，W表示基片集成波导上层金属宽度；

当尺寸确定的情况下，w_eff为固定值，ε_ez与折线单元对地的电容值C_z有关；μ_ex只对相速度v_p有影响，μ_ey对截止频率f_c和相速度v_p都有影响；而在y方向的电感值L_y影响μ_ey，而在x方向的电感值L_x影响μ_ex；在y方向的电感值L_y将同时影响波导的相速度v_p和截止频率f_c，x方向的电感值L_x只会影响相速度v_p，而对截止频率f_c没有影响；

周期性加载的微带折线单元实际上为慢波结构，通过增加横向和纵向的等效电感值，增加介质基板的等效磁导率和等效介电常数，从而降低基片集成波导截止频率和相速度，实现慢波效应；当所选的介质基板确定时，基片集成波导的截止频率与波导的等效宽度成反比，即设计实现与传统基片集成波导具有相同截止频率时，加载慢波结构的基片集成波导所需横向尺寸降低；当相速度降低时，加载慢波结构的基片集成波导达到与传统基片集成波导相同相移量时所需的纵向尺寸更小；

通过调节微带弯折线与微带细竖直线的尺寸，来调节相速度和截止频率，实现移相器的宽频带和小型化。

本发明的有益效果在于：本发明所提出的基于慢波基片集成波导的小型化宽带移相器的有益效果在于，实现90°相移量，相较于传统全模基片集成波导，其横向尺寸降低一半，且传输特性不变。参考节和移相节的物理长度及宽度分别相等，利于实际工程应用。并且使用微带折线单元周期性加载于移相节上层金属表面，形成慢波结构，代替传统半模基片集成波导连续的金属表面，使得截止频率和相速度降低。通过灵活调节所加载的慢波结构尺寸，从而达到宽带和小型化效果，同时带内相移值具有较好的平衡度。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明基于慢波半模基片集成波导宽带小型化移相器结构示意图；

图2为本发明加载的微带折线单元结构及等效电路示意图；

图3为本发明基于慢波半模基片集成波导宽带小型化移相器具体实施例的尺寸标注图；

图4为本发明基于慢波半模基片集成波导移相器仿真的S参数曲线图；

图5为本发明基于慢波半模基片集成波导移相器的相移曲线图；

图6为本发明慢波半模基于基片集成波导移相器的输出端口幅度差曲线图；

图7为传统半模基片集成波导移相器结构及尺寸标注图；

图8为传统半模基片集成波导移相器仿真的S参数曲线图；

图9为传统半模基片集成波导移相器的相移曲线图；

图10为传统半模基片集成波导移相器的输出端口幅度差曲线图。

附图标记：移相节端口微带线1，参考节端口传输线2，移相节锥形过渡传输线3，参考节锥形过渡传输线4，移相节金属化通孔5，微带粗水平线6，参考节金属化通孔7，微带弯折线8，微带细竖直线9，微带细水平线10，微带粗竖直线11，上层金属表面12，介质基板一13，介质基板二14。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图10，本发明基于慢波半模基片集成波导的小型化宽带移相器，由移相节和参考节两部分构成。且参考节与移相节的长度和宽度均分别相等。

移相节包括介质基板一13，介质基板的一个表面设有金属微带，另一个表面设有金属地。介质基板一13的金属微带包括两段移相节端口微带线1，两段移相节锥形过渡传输线3，移相节金属化通孔5，通孔所在的微带粗水平线6，微带弯折线8与微带细竖直线9，以及微带细水平线10和微带粗竖直线11。移相节金属化通孔5内壁均覆有金属，均用于介质基板一13正面和背面金属地间的连接。其中，移相节端口微带线1的特性阻抗为50Ω。

参考节包括介质基板二14，介质基板的一个表面设有金属微带，另一个表面设有金属地。介质基板二14的金属微带包括两段参考节端口传输线2，两段参考节锥形过渡传输线4，参考节金属化通孔7，上层金属表面12。参考节金属化通孔7内壁均覆有金属，均用于介质基板二14正面和背面金属地间的连接。其中，参考节端口传输线2的特性阻抗为50Ω。

移相节中，端口微带线1通过移相节锥形过渡传输线3与移相节中半模基片集成波导相连。其中，移相节中半模基片集成波导由移相节金属化通孔5，通孔所在的微带粗水平线6，微带弯折线8与微带细竖直线9，以及微带细水平线10和微带粗竖直线11构成。

参考节中，参考节端口传输线2通过参考节锥形过渡传输线4与参考节中半模基片集成波导相连，其中参考节中半模基片集成波导由参考节金属化通孔7，上层金属表面12构成。参考节基片集成波导的上层金属表面12为完整连续表面。

信号输入端口一与信号输入端口三分别用于移相节和参考节的射频信号输入，信号输出端口二和信号输出口四分别用于移相节和参考节的射频信号输出。

移相器产生的相移为移相节相移与参考节相移之差，即移相节端口之间的相移与参考节端口之间的相移之差，表示为Ang(S₂₁)-Ang(S₄₃)；

移相节所加载的微带折线单元由y方向对称放置的微带弯折线8和x方向微带竖直线9构成，其结构及等效电路如图2所示。由于微带折线单元周期性加载于移相节的表面，形成慢波结构，表面电流的分布将沿着所加载微带折线单元重新排列，移相节的电磁场分布将会发生显著的变化，从而影响移相节截止频率和相速度。

根据传输线等效媒质理论，当所加载的微带折线单元长度远远小于工作频率下的波长时，单元可等效为传播媒质，其等效介电常数和等效磁导率可表述如下：

其中，ε_ex和ε_ey分别表示单元沿x方向和y方向的等效介电常数，ε_ez表示单元对-z方向的等效介电常数，μ_ex和μ_ey分别为单元沿x方向和y方向的等效磁导率，μ_ez表示单元对-z方向的等效磁导率。在图2所示的等效电路中，微带折线单元对地方向(即-z方向)无等效电感效应，单元沿x方向和y方向无等效电容效应,则可以得到：

μ_ez＝μ₀

ε_ex＝ε_ey＝ε₀ε_eff

其中，ε₀和μ₀表示真空中介电常数和磁导率，h表示微带折线单元所在的介质基板的厚度。如图2所示，a和b分别表示微带折线单元的宽度和长度，并且满足：

其中，w₁代表微带折线单元的线宽，ε_r为介质基板的相对介电常数。当移相节传输主模TE₁₀模时，其相速度和截止频率可分别表示为：

其中ω表示工作角频率，w_eff表示基片集成波导等效为矩形波导的等效宽度，其值可由下式得到:

其中，如图3尺寸标注图所示，d表示金属通孔直径，p表示相邻金属通孔之间的中心距离，W表示基片集成波导上层金属宽度。

当尺寸确定的情况下，w_eff为固定值，ε_ez与折线单元对地的电容值C_z有关。μ_ex只对相速度v_p有影响，μ_ey对截止频率f_c和相速度v_p都有影响。由于在y方向的电感值L_y影响μ_ey，而在x方向的电感值L_x影响μ_ex。因此，在y方向的电感值L_y将同时影响波导的相速度v_p和截止频率f_c，x方向的电感值L_x只会影响相速度v_p，而对截止频率f_c没有影响。所以，可以通过调节微带弯折线8与微带细竖直线9的尺寸，来灵活调节相速度和截止频率，从而实现移相器的宽频带和小型化。

由前面分析可知，周期性加载的微带折线单元实际上是慢波结构，通过增加横向和纵向的等效电感值，增加介质基板的等效磁导率和等效介电常数，从而降低了基片集成波导截止频率和相速度，实现了慢波效应。而当所选的介质基板确定时，基片集成波导的截止频率与波导的等效宽度成反比，即设计实现与传统基片集成波导具有相同截止频率时，加载慢波结构的基片集成波导所需横向尺寸能够明显降低。当相速度降低时，加载慢波结构的基片集成波导达到与传统基片集成波导相同相移量时所需的纵向尺寸更小。

该实施例样品为工作频率10GHz的基于慢波半模基片集成波导宽带小型化移相器。整个移相器结构制作在Rogers 5880介质基板上，基板相对介电常数2.2，介质基板损耗角正切为0.0012，基片厚度0.508mm，整个移相器尺寸为38.5mm×18.0mm，即1.63λ_g×0.78λ_g，λ_g表示10GHz时介质基板的导波波长。

本发明的基于慢波基片集成波导宽带小型化移相器的实施例样品的具体尺寸标注如图3所示，具体电路各部分尺寸如表1所示：

表1基片集成波导移相器样品各部分尺寸(单位：mm)

结构名称	符号	数值
			信号输入端口宽度	W<sub>50</sub>	1.5
锥形过渡结构宽度	W<sub>t</sub>	2.6
			锥形过渡结构长度	L<sub>t</sub>	6
多段微带折线单元线宽	w<sub>1</sub>	0.2
			微带折线长度	L<sub>1</sub>	2
微带折线宽度	L<sub>2</sub>	1
			相邻过孔间距	p	0.9
金属过孔直径	d	0.5
			边缘宽度	w	1.5
半模基片波导参考节长度	L	20
			传统半模基片集成波导移相节长度	L<sub>p</sub>	27
半模基片集成波导宽度	W	7.5

使用仿真软件HFSS进行仿真，本发明基于慢波基片集成波导宽带小型化移相器的实施例样品仿真所得S参数曲线图如图4所示。图中|S₁₁|、|S₃₃|分别表示为移相器移相节和参考节反射系数的模值，|S₂₁|、|S₄₃|表示为移相器移相节和参考节传输系数的模值。

由图4可知，本发明实施例样品移相器参考节和移相节在带宽范围8GHz-16 GHz内，|S₁₁|和|S₃₃|小于-10dB，-10dB相对带宽为66％，在9GHz-16 GHz内|S₁₁|小于-15dB，-15dB相对带宽为56％，在8.2GHz-15.2GHz内|S₃₃|小于-15dB，-15dB相对带宽为59％，证实移相器端口的阻抗匹配情况良好，|S₂₁|和|S₄₃|在8GHz-16 GHz内大于-0.35dB。由图5可知，移相器在8.7GHz-14.2GHz内实现了90°±4°的相移量，获得了良好的移相性能，相移量90°±4°的相对带宽为48％。由图6可知，参考节和移相节输出信号幅度差在8GHz-14 GHz不超过0.3dB。

作为对比，传统的利用增加延长线实现相移的基片集成波导移相器样品结构尺寸如图7所示，在与实施例样品采用同样的介质基板，参考节尺寸与实施例样品参考节相同，同样的工作频率情况下，电路尺寸为45mm×18mm，即1.90λ_g×0.78λ_g，λ_g表示10GHz时介质基板的导波波长。S参数仿真结果如图8所示，在8GHz-16 GHz频带范围内，|S₁₁|和|S₃₃|小于-10dB，-10dB相对带宽为66％，在9.4GHz-15.4GHz内|S₁₁|小于-15dB,-15dB相对带宽为48％，在8.3GHz-15.1GHz内|S₃₃|小于-15dB，-15dB相对带宽为58％。|S₂₁|和|S₄₃|在8GHz-16 GHz内大于-0.3dB。由图9可知，传统基片集成波导移相器的在10.3GHz-10.8GHz内的相移量为90°±4°，相移量为90°±4°的相对带宽仅为4.7％。由图10可知，参考节和移相节输出信号幅度差在8GHz-14 GHz范围内不超过0.2dB。可见，本发明实施样品的小型化宽带移相器尺寸相当于传统增加延长线移相器的85％，相移90°±4°的带宽为传统增加延长线移相器的1021％。由此可得，所提出的移相器相较于传统增加延长线获得带宽的增加和尺寸的减小。

本发明基于慢波基片集成波导的小型化宽带移相器的实施例样品与传统增加延长线基片集成波导移相器相比在尺寸缩小的同时，传输性能不变，获得带宽的增加，并且其等长等宽的结构，更利于实际工程应用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.基于慢波半模基片集成波导的小型化宽带移相器，其特征在于：包括移相节和参考节；

参考节与移相节的长度相等，参考节与移相节的宽度相等；

所述移相节包括介质基板一，介质基板的一个表面设有金属微带，另一个表面设有金属地；

介质基板一的金属微带包括两段移相节端口微带线、两段移相节锥形过渡传输线、移相节金属化通孔、通孔所在的微带粗水平线、微带弯折线、微带细竖直线、微带细水平线和微带粗竖直线；

移相节金属化通孔内壁均覆有金属，用于介质基板一正面和背面金属地间的连接；

所述参考节包括介质基板二，介质基板的一个表面设有金属微带，另一个表面设有金属地；

介质基板二的金属微带包括两段参考节端口传输线、两段参考节锥形过渡传输线、参考节金属化通孔和上层金属表面；

参考节金属化通孔内壁均覆有金属，用于介质基板二正面和背面金属地间的连接；

移相节中，端口微带线通过移相节锥形过渡传输线与移相节中半模基片集成波导相连；

其中，移相节中半模基片集成波导由移相节金属化通孔、通孔所在的微带粗水平线、微带弯折线与微带细竖直线、微带细水平线和微带粗竖直线构成；

参考节中，参考节端口传输线通过参考节锥形过渡传输线与参考节中半模基片集成波导相连；

其中，参考节中半模基片集成波导由参考节金属化通孔和上层金属表面构成；

所述移相节端口微带线的特性阻抗为50Ω；参考节端口传输线的特性阻抗为50Ω；

所述参考节基片集成波导的上层金属表面为完整连续表面；

所述移相节设有信号输入端口一与信号输入端口二；所述参考节设有信号输入端口三与信号输入端口四；

信号输入端口一与信号输入端口三分别用于移相节和参考节的射频信号输入，信号输出端口二和信号输出口四分别用于移相节和参考节的射频信号输出；

所述移相器产生的相移为移相节相移与参考节相移之差，即移相节端口之间的相移与参考节端口之间的相移之差，表示为Ang(S₂₁)-Ang(S₄₃)；

移相节所加载的微带折线单元由y方向对称放置的微带弯折线和x方向微带竖直线构成；

根据传输线等效媒质理论，当所加载的微带折线单元长度远远小于工作频率下的波长时，单元等效为传播媒质，等效介电常数和等效磁导率表述如下：

其中，ε_ex和ε_ey分别表示单元沿x方向和y方向的等效介电常数，ε_ez表示单元对-z方向的等效介电常数，μ_ex和μ_ey分别为单元沿x方向和y方向的等效磁导率，μ_ez表示单元对-z方向的等效磁导率；

微带折线单元对地方向，即-z方向，无等效电感效应，单元沿x方向和y方向无等效电容效应，得到：

μ_ez＝μ₀

ε_ex＝ε_ey＝ε₀ε_eff

其中，ε₀和μ₀表示真空中介电常数和磁导率，h表示微带折线单元所在的介质基板的厚度；a和b分别表示微带折线单元的宽度和长度，并且满足：

其中，w₁代表微带折线单元的线宽，ε_r为介质基板的相对介电常数；当移相节传输主模TE₁₀模时，其相速度和截止频率分别表示为：

其中ω表示工作角频率，w_eff表示基片集成波导等效为矩形波导的等效宽度，其值由下式得到：

其中，d表示金属通孔直径，p表示相邻金属通孔之间的中心距离，W表示基片集成波导上层金属宽度；

当尺寸确定的情况下，w_eff为固定值，ε_ez与折线单元对地的电容值C_z有关；μ_ex只对相速度v_p有影响，μ_ey对截止频率f_c和相速度v_p都有影响；而在y方向的电感值L_y影响μ_ey，而在x方向的电感值L_x影响μ_ex；在y方向的电感值L_y将同时影响波导的相速度v_p和截止频率f_c，x方向的电感值L_x只会影响相速度v_p，而对截止频率f_c没有影响；

周期性加载的微带折线单元实际上为慢波结构，通过增加横向和纵向的等效电感值，增加介质基板的等效磁导率和等效介电常数，从而降低基片集成波导截止频率和相速度，实现慢波效应；当所选的介质基板确定时，基片集成波导的截止频率与波导的等效宽度成反比，即设计实现与传统基片集成波导具有相同截止频率时，加载慢波结构的基片集成波导所需横向尺寸降低；当相速度降低时，加载慢波结构的基片集成波导达到与传统基片集成波导相同相移量时所需的纵向尺寸更小；

通过调节微带弯折线与微带细竖直线的尺寸，来调节相速度和截止频率，实现移相器的宽频带和小型化。

Images