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波导—微带过渡设计及仿真技术的研究

李刚  
【摘要】: 在微波毫米波中,微带线是微波集成电路中一种十分重要的传输形式,然而目前许多毫米波测试系统和器件的接口均采用矩形波导,因此,波导-微带转换器被广泛的应用于毫米波单片集成电路和混合电路的检测以及波导与平面电路的连接中,以使两种传输线间具有良好的匹配过渡。波导-微带过渡技术便成为系统实现的关键技术之一,受到广泛研究。 常见的波导-微带过渡技术主要有:探针过渡,脊波导过渡以及槽线过渡。本论文在对传输线与阻抗变换理论进行深入研究的基础上,分析和设计了脊波导过渡以及探针过渡这两种形式的波导-微带转换器。 脊波导过渡包括微带与脊波导的连接部分以及矩形波导到脊波导的阻抗变换两部分,通过减少金属脊的高度,完成了从微带线到波导的模式转换与阻抗匹配。在设计过程中,对其阻抗变换部分采用了多节切比雪夫阻抗变换器,从而实现了宽带过渡。 探针过渡是通过探针的耦合作用将波导中的电场耦合到微带线中,根据探针结构不同,本论文介绍了同轴探针过渡以及微带探针过渡,其均具有低插入损耗,宽频带特性。设计过程基于阻抗匹配原理,通过HFSS软件进行仿真和优化,最后得出过渡段的优化数据。


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