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E面毫米波波导-微带转换电路设计仿真 摘要本文就几种常见的微带-波导过渡技术进行了介绍。通过比较，结合实际工程的要求，选定了具有低插入损耗、宽频带特性的E面探针过渡技术来设计微带-波导转换器。文中就E面探针技术给出了详细的理论分析和的等效电路模型。6142 本论文采用E面探针设计了Ka（26.5-40GHz）全频段微带-波导转换器。设计过程基于阻抗匹配原理，并使用HFSS软件对微带探针、短路面与探针距离以及屏蔽腔结构的分析和优化，得出过渡段在Ka波段优化的数据。仿真结果表明在Ka波段内插入损耗为0.08-0.12dB。达到了较好的性能，满足了项目要求。 关键词微带-波导过渡，Ka波段，E面 毕业设计说明书（论文）外文摘要 TitleE-plane millimeter-wave waveguide microstriptransition circuit Abstract This paper presents several microstrip-to-waveguide transitions technologies and compare each technology. According to project needs,choose E-plane probe and transition technology to design microstrip-to-waveguide transitions. The transitions have low insertion loss and broad bandwidth. Full Ka-band microstrip-to-waveguide transitions have been Designed,using E-plane probe and H-plane probe transition technology. Bassed on impedance matching principle,using HFSS software,the optimized design date sunch as the probe dimensions the distance of waveguide backshort from the probe,and the structure of shielding cavity,are presented.The simulate show that the insertion loss is about 0.08 to 0.12dB. Keywordsmicrostrip-to-waveguide transitions,Ka-band,E-probe 目次 1绪论1 1.1课题应用及意义 hellip;1 1.2微带-波导过渡技术简介 hellip;1 1.3本论文的任务 5 (1)传输损耗要低，回波损耗要高，而且应有足够的频带宽度。也就是保证信号能量的单向低耗传输，即在输入端，从信号源出口到微带电路输入口的损耗应尽量小，而从微带电路反射的信号不或尽量小的传至信号源。在电路输出端情况恰好相反。 (2)装卸容易，并具有良好的重复性和一致性。 (3)与电路协调设计，并便于加工制作。 标准矩形波导与微带、悬置微带间的转换方式有很多种。主要是微带一加脊波导过渡、波导一微带探针、波导mdash;鳍线mdash;微带、微带一同轴线一波导。 1.2.1微带一加脊波导过渡结构 对于图1.1所示阶梯加脊波导结构，通过一段宽带阶梯加脊波导把矩形波导的主模波阻抗变化到微带特性阻抗以实现过渡的目的。实验证明，采用四个阶梯，即一个导行波长长度，就可提供全波段带宽。在Ka频段，这种过渡器的插损已经可以做到0.25dB，其驻波约为1.3。而在w频段，全频段插损约为0.5dB，驻波1.5左右。显然，在这种结构中，阶梯数目的减少就会缩短过渡的物理长度，从而使过渡段乃至整个电路更为紧凑，但这样作要以牺牲带宽为代价。这种紧凑结构的优点是可以把过渡段埋其在电路的封装外壳壁内，因而并不增加整个电路体积。所以，在实际采用加脊波导过渡段时，可以根据电路的工作带宽选择阶梯数目。阶梯加脊波导过渡虽然是一种简单而又有良好过渡特性的结构，但需要准确的机械加工条件，这就必然导致集成电路屏蔽外壳成本过高，特别对短毫米波频段更是如此。 图1.1阶梯加脊波导过渡结构 阶梯过渡段也可用渐变线过渡器，其中采用余弦过渡方式最为普遍。余弦渐变过渡器便于机械加工，因而制造成本相对较低。由于它在同样过渡特性时的实际长度比阶梯型过渡器要长，因而是一种增大体积为代价的结构。实验证明，采用余弦渐变过渡可以在带宽中心对应的三个波长长度内获得极好的过渡特性。 (4)