X波段Si基片集成脊波导MEMS环行器

基于波导传输理论设计并制备了一款Si基片集成脊波导(RSIW)微电子机械系统(MEMS)环行器，该环形器以高阻硅作为衬底材料，采用高精度三维MEMS加工工艺制备而成。通过在基片集成波导(SIW)结构中添加脊梁结构，形成RSIW传输结构，使传输主模TE10模的截止频率比矩形波导TE10模的低，从而实现相同频率下更小的器件尺寸。同时，通过电磁仿真软件对射频匹配和磁场分布进行了精确的建模仿真，完成了Si基片集成脊波导MEMS环行器的仿真设计。制备了尺寸为6 mm×6 mm的环行器样品并进行了测试，结果验证了仿真设计的准确性，其工作频率为8～12 GHz,回波损耗大于20 dB,隔离度大于18 dB,插入损耗小于0.5 dB。实现优良微波特性的同时，相比于常规的SIW结构环行器尺寸缩小了20%左右。