Diseño y construcción de acopladores direccionales con tecnología SIW en las bandas Ku y K

Abstract

[ES] En este trabajo se han diseñado, simulado y construido acopladores direccionales compactos en la banda Ku y K utilizando guías de ondas integradas en substrato (Substrate Integrated Waveguide (SIW)). Utilizando el principio de acoplamiento continuo entre guías de onda adyacentes propuesto por Hildebrand, se ha conseguido desarrollar estructuras compactas. Para obtener el mejor rendimiento del acoplador, se ha realizado un estudio paramétrico de las variables geométricas que controlan su comportamiento. Para la medición de los parámetros de los acopladores, se han estudiado y diseñado transiciones microstip-SIW así como codos en plano H con guía SIW. Las simulaciones y las mediciones experimentales muestran que los acopladores poseen buenas características. El acoplador en banda Ku posee un ancho de banda mayor a 14%, pérdidas de retorno mayores que 21dB y las pérdidas de inserción presentan un rizado menor a ±0.3dB; para el acoplador en banda K se ha medido un ancho de banda de 22% para pérdidas de retorno mayores a 15dB.

[EN] In this work, compact hybrids in substrate integrated waveguide (SIW) technology for Ku and K bands have been designed, simulated and built. The continuous coupling between adjacent waveguide concept, proposed by Hildebrand, has been used to achieve compact structure. In order to improve the performance of the couplers, parametric analyses of their physical variables have been performed. Microstrip-SIW transitions and H-plane bends have been studied and designed for measuring the coupler characteristics. Simulations of designed devices show they have excellent characteristics. Simulated and experimental results show good agreement. Bandwidth larger than 14% has been measured in Ku-band coupler with return loss higher than 21 dB and insertion loss ripple smaller than ±0.3 dB. A bandwidth of 22% has been measured for the K-band coupler showing a return loss higher than 15 dB.