文献综述
基片集成波导（SIW）是一种新型的导波结构，它的基本结构是通过在介质基片中嵌入多个一定方式排列的金属化通孔,与介质上、下表面金属层构建一种可以传播TE模的类封闭导波结构,获得与矩形金属波导类似的传播特性。与传统金属波导相比,基片集成波导体积小、重量轻、成本低,其本身即为平面电路,易于与其他平面电路高度集成,与微带等常用平面传输线相比,基片集成波导的类封闭结构,辐射损耗小,在高频段优势明显。利用该结构，有利于进一步实现射频、微波电路设计的高性能与小型化。
国内外研究概况：
SIW 技术就已经开始萌芽于1995 年的时候， A. Piloto 和 K. A. Zaki 通过运用金属过孔阵列制作出了一款陶瓷波导滤波器 。1998 年，日本的 Uchimura 所带领的研究队伍提出了一种用两排金属化过孔阵列来模拟介质填充矩形波导。这种结构能够把电磁波的传播限制在一定范围内，从而让其向前传输。之后，K. A. Zaki 成功运用低温共烧陶瓷来制作类似矩形波导的滤波器，并且在此基础上还研究了多种加脊的 SIW 滤波器，他的这些工作对于基片集成波导滤波器的发展和研究起了开创性的作用。随后，加拿大的吴柯教授所带领的团队针对基于基片集成波导技术的无源器件做了相关的研究，研发出了运用交叉耦合实现的各种单、多层的基片集成波导滤波器，基于基片集成波导技术的单、双模基片集成波导双工器。来自日本的教授 Itoh 等人在基片集成波导元器件的小型化方面做了相关的研究。
2003年，东南大学的李瞧、华光在对基片集成波导和微带转换器进行了研究,并做了一系列的实验。2004年，李薛、陈安定对基片集成波导定向耦合器做了仿真研究与实验。2005年，东南大学的张玉林和洪伟教授分析并设计了一种基于基片集成波导的腔体滤波器,自此以后基于SIW结构的滤波器不断的推陈出新。同年,洪伟教授等人提出了半模基片集成波导(HMSIW)结构。这种小型化结构的提出为SIW技术的小型化发展提供了一条新的途径,在此之后四分之一模基片集成波导(QMSIW)和八分之一模基片集成波导(EMSIW)结构也相继提出,而这两种结构的提出不仅进一步缩小了SIW器件的尺寸,同时也使得基于基片集成波导技术的滤波器设计更加多样化和灵活化。
当SIW技术在国内得到加速发展的同时,国外也对SIW技术做了深入的研究,并且已经利用先进的加工工艺设计出了极高频的射频电路部件,工作频率能达到200GHz。从这一点上也充分说明SIW技术对微波毫米波电路小型化发展具有重要的意义。
SIW结构由于可以等效为矩形金属波导,所这种结构具有高Q值,低损耗的优势,且其对比金属波导,具有小型化的优势。但在低频领域,SIW结构的器件却比不上微带结构的小型化优势。因此众多研究者开始从小型化的角度去重新认识基片集成波导结构。
目前为止,可行的小型化方案集中在以下三种:(1)多层介质取代单层介质。(2)采用QMSIW或者EMSIW等结构设计器件。(3)与其余平面结构结合。当面对不同的实际应用时,需要灵活的采取上述方案来实现小型化。
2010年，冯文杰利用T型分支的推导理论，提出并设计了一种十字型分支结构，并基于E面的DSPSL等功分结构，采用与SIW与平面魔T结构设计相类似的方法，使得器件进一步小型化。2015年，罗晓利用 SIW 技术制作滤波器，并用半模结构和折叠结构对其进行小型化处理，使基片集成波导滤波器性能更好，适用范围更广。2016年，刘彦基于SIW技术和双层PCB加工工艺，研究设计了荣性加载SIW谐振腔带通滤波器、利用NRN的SIW双模谐振腔滤波器、基于可控混合电磁耦合的SIW不对称响应滤波器等。2017年，季佳恺提出新型的单腔体宽带滤波器,并提出利用基片集成波导谐振腔中平衡谐振模式构建平衡式双通带滤波器,同时提出基于QMISW和EMSIW谐振腔的新型小型化滤波器设计方法。从上述滤波器的发展就可以看出SIW结构滤波器在小型化上有了长足的发展。
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