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1、第22卷第6期红外与毫米波学报Vol.22,No.62003年12月J.InfraredMillim.WavesDecember,2003毫米波微带波导过渡设计喻梦霞 徐 军 薛良金(电子科技大学物理电子学院,四川,成都,610054)摘要 利用高频分析软件HFSS仿真分析了Ka频段对脊鳍线微带波导过渡结构.将仿真结果对影响过渡性能的几个因素进行了分析,得出了可供工程应用参考的设计曲线,并根据曲线设计了微带波导过渡,在整个Ka频段内,插入损耗小于1dB.实验结果与设计曲线结果相符.关键词 毫米波,过渡
2、,HFSS仿真,对脊鳍线.MILLIMETEDWAVEWAVEGUIDE2TO2MICROSTRIPTRANSITIONDESIGNYUMeng2XiaXUJunXUELiang2Jin(CollegeofPhysicalElectronics,TheUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu,Sichuan610054,China)AbstractAKa2bandantipodalfinlinewaveguide2to2micr
3、ostriptransitionwasanalyzedandsimulatedbyHFSSsoftware.Thesev2eralfactorsofsimulationresultforaffectingperformanceoftransitionareanalyzed,andadesigncurveoftransitionavailableforprojectapplicationisobtained.Basedonthecurve,thewaveguide2to2microstriptransi
4、tionisdesigned.Theinsertionlossoftransi2tionisbelow1dBintheKa2band.Experimentalresultscoincidewellwiththedesigncurve.Keywordsmillimterwave,transition,HFSSsimulation,antipodalfinline.[3]过渡,经M.Dydyk、B.D.Moore、G.E.Ponchak和引言[4]AlanN.Downey等人的不断完善和发展,现已可获随着
5、毫米波技术在无线通讯和雷达系统中应用得较宽的工作带宽.但是由于这种结构形式的过渡的不断增多,低成本、高可靠性的毫米波单片集成电要产生一系数的谐振模式,如果某一谐振频率正好路(MMIC)的使用也日趋广泛.在使用MMIC的毫米落入与其相连的器件的工作带宽,就可能使其对器波接收系统中,对各个MMIC之间的连接采用的是件产生偶合,从而影响器件的性能.这就使得其设计微带线.而现有的毫米波测试系统采用的是矩形波变得复杂,因而妨碍了它的应用.为此,本文通过高导接口,这就要求在使用MMIC的系统中寻找一种频分析软件H
6、FSS对引起过渡谐振的几个参数进行低成本、低损耗、易制造的宽带矩形波导到微带过了分析,得出了可供工程应用参考的设计曲线以满[1]渡.目前常用的过渡结构有:阶梯脊波导过渡、对足工程设计的应用.[2～4][5,6]脊鳍线过渡、耦合探针过渡等.这些过渡结1 过渡物理模型分析构带宽较宽(在10～20%的带宽内回波损耗在15dB以下),插入损耗小.其中阶梯脊波导过渡加工复杂,本文采用了由GeorgeE.Ponchak和AlanN.耦合探针过渡因波导出口方向与电路平行,使其不Downey提出的过渡结构.在这个由波
7、导到微带的过满足很多系统结构的要求,而对脊鳍线过渡,因其可渡结构中,对脊鳍线的2个金属鳍逐渐渐变成微带以采用微波印制版技术制作在价廉的软基片上,现线.制作在基片正反面的渐变鳍线构成了一圆弧形在已成为一种普遍运用的过渡结构.谐振区,谐振区内的金属块是用来抑制谐振的(如图[2]最初由J.H.C.vanHeuven提出的对脊鳍线1所示).过渡长度L,谐振区长度X及谐振块与金稿件收到日期2002209209,修改稿收到日期2003202224Received2002209209,revised20032022
8、24©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.474红外与毫米波学报22卷 图1 对脊鳍线微带波导过渡结构示意图Fig.1Antipodalfinlinewaveguide2to2microstriptransitionstructure属鳍的距离S都会对过渡的性能产生影响.影响过渡的性能.因为谐振频率主要是由谐振区域在图1中,过渡被分为二部分,第一部分是一
