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【6h】

K/Ka波段低损耗微带—波导转换设计

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1.绪论

1.1.课题应用及其意义

1.2.微带-波导过渡技术简介

1.2.1.微带-加脊波导过渡结构

1.2.2.微带-鳍线-波导过渡结构

1.2.3.微带-同轴线-波导过渡结构

1.2.4.微带探针-波导过渡结构

1.3.本论文的任务

2.微波传输线基本理论

2.1.微带线基础

2.1.1.微带线的特性阻抗和相速

2.1.2.微带线的损耗

2.1.3.微带线的色散特性

2.1.4.耦合微带线

2.2.矩形波导基础

2.2.1.波导引论

2.2.2.矩形波导中电磁波的传输特性

2.2.3.矩形波导中的模式

3.微带-波导过渡结构方案的选择和理论分析

3.1.方案的选择

3.2.理论分析

3.2.1.输入阻抗的表达式

3.2.2.求解并矢格林函数

3.2.3.输入阻抗的求解

3.2.4.矩形波导微带过渡等效模型

4.K波段微带探针-波导过渡结构的设计

4.1.K波段E面探针结构

4.2.K波段H面探针结构

5.Ka波段微带探针-波导过渡结构的设计

5.1.Ka波段E面探针结构

5.2.Ka波段H面探针结构

5.3.Ka波段过渡结构的敏感性分析

结论

致谢

参考文献

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摘要

本文对几种常见的微带-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面和H面探针两种过渡技术来设计微带-波导转换器。文章对E面和H面探针技术给出了详细的理论分析和等效电路模型。 本文分别采用E面探针和H面探针技术设计了K(18—26.5GHz)、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K、Ka波段优化的数据。仿真结果表明在K、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。针对Ka波段全频带内插入损耗变化很大,尤其是高频插入损耗恶化严重的问题,对两种结构进行了改进,仿真结果表明,该改进结构改善了这项性能。

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