毫米波传输线 鳍线
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空间电子技术98 S PAC E ELEC TRON IC TECHNOLO GY2009年第3期一种Ka频段波导微带鳍线转换结构王小伟李家胤周翼鸿(电子科技大学强辐射重点实验室,成都610054)摘要为使波导微带转换的尺寸和性能更优,采用HFSS高频仿真软件里的样条曲线做波导微带转换的鳍线渐变曲线,使波导微带转换的过渡长度与采用其他渐变曲线在相同指标情况下相比更短一些。
转换模型中的介质基片向标准矩形波导宽边两侧延伸四分之一波长并在其上各打一行孔径和间距合适的金属填充通孔,这样既便于固定基片,又能提高鳍线电路的隔离度。
使用HFSS软件对该模型进行仿真优化分析后的结果为:在28. 5~39GHz频带内得到大于25dB 的回波损耗和小于0. 1dB 的插入损耗,基本达到预期目的。
关键词波导微带转换样条曲线鳍线通孔0 引言随着毫米波技术的不断发展, 毫米波混合集成电路以及单片集成电路越来越多地在无线通信和雷达系统中得到广泛应用。
而现有的毫米波测试系统采用的大多是矩形波导接口,这就要求在使用毫米波单片集成电路的系统中寻找一种低成本、低损耗、易制造的宽带矩形波导到微带的过渡。
对于毫米波电路而言,鳍线就是这样一种能用于波导微带过渡的理想短距离传输线。
它具有色散小、单模带宽宽、插损低(高于波导,低于微带) ,准平面电路结构(可以采用与微波集成电路相类似的印刷技术,生产经济性好) ,与半导体和波导器件的兼容性好,对加工尺寸公差的要求不像波导那样严格等优点,现已在毫米波电路中获得了实际应用[ 1 ] 。
目前常用的过渡结构有: 阶梯脊波导过渡[ 2 ] 、对极鳍线过渡[ 3 ] 、耦合探针过渡[ 4, 5 ] 等。
这些过渡结构带宽较宽,插入损耗小。
其中阶梯脊波导过渡加工复杂;耦合探针过渡因波导出口方向与电路平行,使其不满足很多系统结构的要求;而对极鳍线过收稿日期: 2008 - 04 - 29; 修回日期: 2008 - 06 - 30 渡,因其可以采用微波印制版技术制作在价廉的基片上,现在已成为一种普遍运用的过渡结构。
Science &Technology Vision 科技视界0引言,。
,,。
:[1,2]、[3~4]。
,,,,。
,。
W 。
,80~95GHz 20dB,0.4dB。
1理论分析。
TE10,TEM 。
,,。
,WR10(2.54mm×1.27mm)。
50Ω[5]。
1。
,TE1090°,TEM [6]。
,,50Ω。
图1矩形波导—微带对脊鳍线过渡结构W 波段波导—微带对脊鳍线过渡结构设计单伟包超高志宇郑晓秦越(中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,四川成都610213)【摘要】文章基于对脊鳍线过渡结构设计并仿真了一种W 波段的矩形波导—微带线的转换器。
该转换器具有平面电路的几何结构优点,且空间体积小、质量轻,可广泛应用于毫米波平面传输线组成的电路中。
通过仿真结果表明:在W 波段(80~95GHz )的频带范围内,该过渡结构的回波损耗小于20dB ,插入损耗小于0.4dB 。
【关键词】W 波段;波导—微带转换;毫米波;对脊鳍线中图分类号:TN02文献标识码:ADOI :10.19694/ki.issn2095-2457.2021.12.45【Abstract 】This paper designs and simulates a W-band rectangular waveguide —microstrip line converter basedon the transition structure of the ridge—fin line.The converter has the advantages of planar circuit geometry structure,small space and light weight,and can be widely used in circuits composed of millimeter wave planartransmission lines.The simulation results show that:in the W band (80-95GHz)frequency band,the return loss ofthe transition structure is less than 20dB,and the insertion loss is less than 0.4dB.【Key words 】W band ;Waveguide to microstrip ;Millimeter wave ;Antipodal finline作者简介:单伟(1993—),男,汉族,硕士研究生,助理工程师,现主要从事核仪表系统技术研究。
微波复习题参考答案(思考题)⼀、思考题1.什么是微波?微波有什么特点?答:微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段,频率范围从300MHz到3000GHz,波长从0.1mm到1m。
(通常,微波波段分为⽶波、厘⽶波毫⽶和亚毫⽶波四个波段。
)特点: 似光性;穿透性;宽频带特性;热效应性;散射性;抗低频⼲扰性;视距传播性;分布参数的不确定性;电磁兼容和电磁环境污染。
2. 试解释⼀下长线的物理概念,说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现象有哪些?⼀般是采⽤哪些物理量来描述?3. 微波技术、天线与电波传播三者研究的对象分别是什么?它们有何区别和联系?4. 试解释传输线的⼯作特性参数(特性阻抗、传播常数、相速和波长)5. 传输线状态参量输⼊阻抗、反射系数、驻波⽐是如何定义的,有何特点,并分析三者之间的关系6. 阻抗匹配的意义,阻抗匹配有哪三者类型,并说明这三种匹配如何实现?7. 史密斯圆图是求解均匀传输线有关和问题的⼀类曲线坐标图,图上有两组坐标线,即归⼀化阻抗或导纳的的等值线簇与反射系数的等值线簇,所有这些等值线都是圆或圆弧,故也称阻抗圆图或导纳圆图。
阻抗圆图上的等值线分别标有,⽽特征参数和,并没有在圆图上表⽰出来。
导纳圆图可以通过对旋转180°得到。
阻抗圆图的实轴左半部和右半部的刻度分别表⽰或和或。
圆图上的电刻度表⽰,图上0~180 °是表⽰。
8. TEM、TE 和TM 波是如何定义的?什么是波导的截⽌性?分别说明矩形波导、圆波导、同轴线、带状线和微带线的主模是什么?9. 描述波导传输特性的主要参数有哪些,如何定义?10.为什么空⼼的⾦属波导内不能传播TEM波?试说明为什么规则⾦属波导内不能传输TEM波?答:如果内部存在TEM波,则要求磁场应完全在波导的横截⾯内,⽽且是闭合曲线。
由麦克斯韦第⼀⽅程知,闭合曲线上磁场的积分应等于与曲线相交链的电流。
由于空⼼⾦属波导中不存在轴向(即传播⽅向)的传导电流,所以必要求有传播⽅向的位移电流。