Ka波段波导到微带的对脊鳍线过渡

过渡段的长度l不能过短，过短时，端口的反射系数较大；也不能过长，因为过长时，电路的损耗较大，只能采取折衷的办法，一般l取1.5左右。这里给出了用于Ka波段26.5~40GHz的过渡结构设计。矩形波导采用WR-28（a=7.112mm, b=3.566mm），微带和鳍线的介质基片都采用RT-duroid 5880材料（相对介电常数=2.2），厚度h=0.254mm，金属条带厚度t=0.017mm，微带宽度w=0.76mm。

3.2 仿真模型及结果

在波导—微带对极鳍线过渡设计好后，我利用仿真软件CST Microwave Studio对所设计的过渡进行了计算机仿真。仿真模型如图1所示。

图3 （a）波导-微带对脊鳍线过渡的CST仿真模型

图3 （b）波导-微带对脊鳍线背靠背CST仿真模型

模型中其它敏感几何参数如表1所示（单位:mm）。

表1 矩形波导-对脊鳍线过渡参数表

在利用CST软件对所构建的模型进行求解时，为了获得准确的结果，仿真设置是十分关键的。网格的大小决定了精度，它必须和计算机的计算能力相互折衷。一方面，网格越多就越精确；另一方面，计算大量的网格需用大量的CPU时间和内存，所以，在保证精度的前提下尽量简化网格。

采用CST软件对过渡结构进行S参数仿真，仿真结果如图4所示。

(a)波导-微带对脊鳍线过渡仿真结果

（b）波导-微带对脊鳍线背靠背模型仿真结果

图4

从仿真结果可以看出，通带平坦且插入损耗小，带内无谐振点。结果不好时，可以优化半圆弧的位置或半径。在优化网格时，首先先不加密，产生一个粗糙的初始网格结果，然后再加密，我一般选2-4个passes。

4 结束语

本论文主要是介绍波导-微带对脊鳍线过渡结构，利用CST软件对该电路结构在Ka频段进行仿真优化。该结构能在宽频带达到良好的过渡效果，具有结构紧凑、尺寸小、易于装配和批量生产等优点。