3毫米探针型微带/波导转换过渡
1 引言
微带/波导转换过渡在毫米波系统中大量应用。对它的研究也持续了很多年,已经大量报道的有波导/脊波导/微带过渡,波导/鳍线/微带过渡和微带探针过渡[1-8]。对于波导/脊波导/微带过渡和波导/鳍线/微带过渡,波导和微带的传播方向一致,这对部件连接很方便。但波导/鳍线/微带过渡尺寸较大,损耗也偏大,在空间尺寸要求紧凑的地方,近年来已很少使用。波导/脊波导/微带过渡不易实现脊波导与微带的有效连接。微带探针型过渡具有尺寸小,性能优良的特点,已经获得越来越多的应用。我们对微带探针过渡也做了研究,见图1示,并获得良好的性能。
2 仿真分析
采用商用软件HFSS对图1所示过渡进行了仿真分析。为方便实验验证,实验验证的结构为两个过渡相连,即输入波导通过转换过渡连接到微带,再通过转换过渡连接到输出波导。因此S11和S22是指两波导端的反射系数,S12或S21则包含了两个过渡的插入损耗。仿真结果见图3示。仿真结果显示,从90GHz到107GHz范围过渡的反射损耗都小于-20dB, 插损很小。
图1 微带探针过渡
图2 微带/波导转换过渡性能仿真结果
3 实验验证
我们加工制作了转换过渡硬件,见图3示。对转换过渡的性能进行了测试,测试结果见图4,图5,图6。微带/波导过渡器通过扭波导、弯波导及软波导与测试系统连接,图4中的插入损耗包含了这些接头和转换波导的插损。而反射损耗同样包含了这些连接件的影响。但两者还是较吻合的。
图3 微带/波导转换过渡实物照片
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