ka波段寬帶波導(dǎo)微帶變換設(shè)計(jì)

《ka波段寬帶波導(dǎo)微帶變換設(shè)計(jì)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、Ka波段寬帶波導(dǎo)微帶變換設(shè)計(jì)劉德志詹莉華李春曉(南京電子技術(shù)研究所,,南京21013):一,摘要本文采用電磁仿真軟件HFs快速設(shè)計(jì)出E面探針方式的波導(dǎo)-微帶過渡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程基于采用高阻抗線以及四..,分之一波長線將探針阻抗匹配設(shè)計(jì)出的寬帶變換實(shí)測結(jié)果在3ocHz一4oGH:的頗段內(nèi)能夠達(dá)到駐波<15插損<1dB的良好指標(biāo)。:關(guān)鍵詞HFSS波導(dǎo)微帶變換一DesignofKabroadbandWaveguidetoMierostriPtransitionLinDeZhi,ZhanLiHua,LiChun.ao為,(

2、NanjingResearchInstitueOfEleeTechno1Ogy,NanjingZI(X)13nina)面.Abstraet:AK湯七roadbandwavegUidetomicrostripsitionha:ndisi,dsueeesfollybysSThedesi,pedure15basedtranbeIFrocon比esentoeamatcnedi功peceprDbet知舊ughtheuseorah宜gh。eei七eandaqu碩erwlengthsformer.毗vcm如haP面avetr

3、anThe·Performaneecanreachvswr<1.5andinsertion1055

4、合脊波導(dǎo)過渡以及面1.弓」口l;,,。卜氣探針方式tl這些形式各有長短適合不同場合卜-J飛口卜,州-本文采用高頻電磁場仿真軟件HFSS快速設(shè)計(jì)出E,面探針方式的波導(dǎo)一微帶過渡結(jié)構(gòu)采用全波分析、,法相較于譜域分析會更精確快速IZJI通過仿真設(shè),z計(jì)以及實(shí)物測試達(dá)到較好的結(jié)果在30GH~40GHZ的頻段內(nèi)駐波<1.5,插損<1dB的良好指標(biāo).皿,2,快速設(shè)計(jì)原理-一E面探針方式的波導(dǎo)一微帶過渡結(jié)構(gòu)如圖l所,,示探針通過在波導(dǎo)面的開窗深入波導(dǎo)內(nèi)開窗尺圖IE面探針過渡結(jié)構(gòu)寸既要利于裝配同時(shí)要盡量小以減少對波導(dǎo)傳輸,3仿

5、真及測試結(jié)果性能的影響同時(shí)形成的波導(dǎo)截止頻率應(yīng)在工作頻。、,率之外探針長度D寬度WP以及離波導(dǎo)短路面的波導(dǎo)微帶變換可以方便的在HFSS中進(jìn)行建模距離L均能影響探針從波導(dǎo)寬邊看過去的隨頻率變,模型如圖2(a)所示其中微帶線采用氧化鋁陶瓷?；淖杩棺儞Q設(shè)計(jì)的一個(gè)最重要工作就是首先綜,基板因?yàn)椴捎帽∧すに嚿傻奈Ь€能夠滿足在合計(jì)算出上述三個(gè)參數(shù)使得探針阻抗隨頻率變化毫米波頻段對高精度的要求。。而變化的范圍盡量小阻抗此時(shí)顯示為實(shí)部和容性:采用HFSS建模仿真得到仿真流程如下首先綜,,須和探針傳、虛部所以為了將阻抗匹配

6、至50歐姆合優(yōu)化探針長度D寬度WP以及離波導(dǎo)短路面的距,離L使得從波導(dǎo)壁為端面的探針阻抗在寬帶范圍,。內(nèi)對頻率不敏感仿真結(jié)果如圖2(b)由圖2(b),可知此時(shí)探針阻抗為一容性阻抗為了匹配至50歐,,姆需要探針端接高阻抗線優(yōu)化高阻抗線寬度、,,Wl長度U匹配探針阻抗至虛部消失匹配結(jié)果,。c如圖2()所示此時(shí)端口阻抗約為37.5歐姆最,后通過l/4波長微帶線最終將阻抗匹配至50歐姆匹,配結(jié)果如圖2(d)所示此時(shí)在30GHZ~40GHZ的頻段內(nèi)阻抗基本匹配至50歐姆.,同時(shí)仿真計(jì)算應(yīng)考慮實(shí)際加工以及裝配誤差,仿真應(yīng)進(jìn)

7、行相應(yīng)的容差分析在此分析基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整以降低裝配及加工因素對性能。的影響圖2HFSs建模及仿真結(jié)果,為了便于測試一對波導(dǎo)微帶變換采用背對背,方式連接微帶采用介電常數(shù)9.8的氧化鋁陶瓷基板,加工基板厚度0.25nim;陶瓷板長度為10~;波導(dǎo)一,采用BJ320標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)測試結(jié)果如圖3所示,、,,、(dB(34)VSW衛(wèi)3為仿真結(jié)果dB(2l)VsWRI。為測試結(jié)果)由測試結(jié)果可知在3OGH之~4QGE[z頻段內(nèi)兩個(gè)波導(dǎo)微帶變換以及微帶線損耗

8、~0.6dB可估算出波導(dǎo)微帶變換差損<0.3dB同時(shí)由圖3可以看到駐波的仿真結(jié)果與測試結(jié)果相差,,不大測試的插損較仿真值大0.6dB原因是因?yàn)榉抡鏁r(shí)對波導(dǎo)以及微帶線設(shè)置均為理想狀態(tài)所致.圖3仿真及測試結(jié)果4結(jié)論本文介紹了一種采用HFSS快速設(shè)計(jì)微帶波導(dǎo),變換的方法通過仿真以及試驗(yàn)驗(yàn)證均能取得良好,的性能試制的Ka波導(dǎo)微帶變換能夠用于各種波導(dǎo),接口毫米波系統(tǒng)中同時(shí)該設(shè)計(jì)方法同樣適用于更高