近年来,5G(第五代移动通信)技术成为研发热点。随着3GPP Rel-15第一版标准的冻结,正式确立5G频谱为低频段微波加上高频段毫米波的组合。毫米波技术成为实现热点区域极高速、系统超大容量短距离通信的关键。但在毫米波频段,传统微带电路因其损耗大、金属波导器件因其体积大且不易于与其它平面电路集成等缺陷,都已不再是设计者的首选。因此人们不得不寻找其它的替代技术。片状单元具有易加工成型、较强的机械结构性能、低剖面、低成本等特点,在设计上具有较高的灵活性,被广泛应用于设计各类器件。但在毫米波频段,由于其尺寸太小不易加工且性能随频率增加急剧恶化,不适合直接用来设计毫米波器件;基片集成波导技术是具有低辐射、高Q值、高功率容量特性新型导波结构,但目前该结构的耦合器普遍呈现电路尺寸大、结构复杂等不足。因此,可结合二者的特性,形成优势互补,设计结构简单、紧凑的高性能毫米波耦合器。本文首先对毫米波耦合器技术研究现状作了简介,对设计中存在的问题进行了说明。介绍了基片集成波导技术的基本原理及其在耦合器设计中的应用;提出融合片状电路设计理念和基片集成波导结构的毫米波片状结构,设计、测试了一系列具有任意耦合因数、任意相位差的毫米波耦合器。测试结果与仿真高度吻合,表明了设计的简易性和可行性,克服了传统毫米波耦合器结构复杂、设计过程繁复、大尺寸等缺陷,并设计了一款超紧凑的全平面毫米波过桥结构,它有效克服了传统过桥结构非平面和设计困难的缺陷。