This thesis investigates substrate integrated waveguide (SIW) based interconnects, components, and systems. SIWs are high performance broadband interconnects with excellent immunity to electromagnetic interference and suitable for use in microwave and millimetre-wave electronics, as well as wideband systems. They are very low-cost in comparison to the classic milled metallic waveguides as they may be developed using inexpensive printed circuit board (PCB) fabrication techniques. In this thesis, the interconnect design is studied by investigating the modes supported by SIW using fullwave simulations. Also, SIW transitions, as well as miniaturization methods to decrease the waveguide footprint are evaluated. Next, a miniaturized Wilkinson SIW power divider is developed exhibiting excellent isolation of up to 40dB between its output ports. Another SIW component investigated in this thesis is an SIW cavity resonator. A circular SIW cavity resonator fed by a microstrip line and via probe through an opening on the top cavity wall is designed. The aperture on the top wall creates a radiating folded slot and measurements show a gain of 7.76dB for this cavity-backed antenna at 16.79GHz. The antenna exhibits a bandwidth of 250MHz (return loss > 10dB). With this resonator, a microwave oscillator is designed to produce a 10dBm tone. Measurements of the fabricated oscillator demonstrate a low phase noise of -82dBc/Hz. Finally, a new SIW component, i.e. tapered SIW reflector, is designed to counteract the dispersive behavior of an SIW interconnect near cutoff. Two dispersion equalization systems are implemented using either a circulator or a coupler to route the compensated reflected signal. The systems are tested when a 1Gbps pseudo-random binary signal is up-converted to 10.7GHz and launched into the SIW interconnect. Observation of the compensated output eye-diagrams reveals achievement of a lower distortion in the highly dispersive band just above the cutoff frequency.

Cette thèse examine des interconnexions, des composantes et des systèmes basés sur des guides d'ondes intégrés au substrat (GIS). Les GIS sont des interconnexions de haute performance à large bande qui possèdent d'excellentes caractéristiques d'immunité contre les interférences électromagnétiques et qu'on pourrait utiliser dans des systèmes microondes et des circuits d'ondes millimétriques. Le coût des GIS est très faible comparativement à celui des guides d'ondes métalliques communs, car leur fabrication utilise des techniques peu coûteuses de production de cartes de circuits imprimés. Cette thèse étudie, au moyen de simulations à onde entière, le design de l'interconnexion et les modes supportés par le GIS. De plus, la thèse évalue les transitions des GIS ainsi que les méthodes de miniaturisation visant à diminuer l'empreinte du guide d'onde. Ensuite, la thèse expose le développement d'un répartiteur de puissance GIS Wilkinson qui possède d'excellentes propriétés isolantes allant jusqu'à 40dB entre les bornes de sortie. La thèse examine aussi une autre composante GIS: un résonateur à cavité GIS. La thèse décrit la conception d'un résonateur à cavité GIS qui est alimenté par une ligne microbande et une sonde passées par une aperture sur le mur supérieur de la cavité. L'aperture dans le mur supérieur crée une encoche plissée rayonnante, et des mesures ont révélé un gain de 7,76dB pour l'antenne adossée d'une cavité de 16,79 GHz. L'antenne possède une bande passante de 250MHz (perte de réflexion > 10dB). En plus de ce résonateur, un oscillateur micro-onde est conçu pour produire une tonalité de 10dBm. Les mesures de l'oscillateur fabriqué montrent un faible bruit de phase de -82dBc/Hz. Enfin, une nouvelle composante de GIS (un réflecteur effilé) est conçue pour compenser la caractéristique dispersive d'une interconnexion GIS près de la fréquence de coupure. Deux systèmes de correction de la disp

Abhari, Ramesh (Internal/Supervisor)