1.3 波导-微带过渡的方法

1.3.1  脊波导过渡

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，因为波导与微带线中的传输模式不同，并且特性阻抗相差较大，所以在波导与微带之间加入了脊波导，通过减小金属脊的高度，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，对其阻抗交换部分采用了多节切比雪夫阻抗交换器。

这种结构的特点在于：1基片整体尺寸小，便于加工制作；2脊波导过渡无电路谐振问题，因而适用于宽带电路。文献报道，在17～22GHz价范围内，单个过渡器的插损耗约为O．2dB，回波损耗大于18dB；而采用薄膜技术，在整个v频段(50～75GHz)，两个背靠背的过渡插入损耗小于2．1dB，回波损耗大于20dB。

但脊波导过渡需要准确的机械加工条件，导致集成电路屏蔽外壳成本过高，特别对毫米波波段更是如此。文献综述

1.3.2  极鳍线过渡

传统的对极鳍线过渡结构常采用余弦平方渐变过渡方式设计，随着频率的增高，这种过渡设计复杂，要产生一系列的谐振模式，如果某一谐振频率正好落入与其相连的器件的工作带宽，就可能使其对器件产生耦合，从而影响器件的性能。

1.3.3  微带探针过渡

在波导一探针一微带过渡中，根据探针的结构不同，又可以分为同轴探针过渡和微带探针过渡。在同轴探针过渡中，我们在矩形波导壁中加入了一段长度与之相等的同轴线作为过渡，其内导体圆心与波导宽边中心线重合。在同轴线下端，其内导体伸入矩形波导适当深度h作为探针，探针与波导短路面的距离为l，在同轴线靠近微带线的另一端，其内导体穿过介质基片，与基片表面的50Ω微带线导带连接。通过调整探针的长度以及距波导短路面的距离，使探针输入阻抗与微带线相匹。

微带探针型过渡结构是从同轴探针发展而来，探针的输入阻抗是探针宽度、长度、波导终端短路距离以及频率的函数，可选择一定的探针宽度、长度和波导终端短路距离，使其成为相对稳定的结构，这种结构在较宽的频率范围内，探针输入阻抗变化很小。由于探针过渡具有容性电抗，因此我们还应串联一段高阻抗线，用来抵消其电容效应，然后通过四分之一波长阻抗变换器实现与50Ω标准微带线的阻抗匹配，从而完成波导到微带的过渡。这两种探针过渡均具有低插入损耗，宽频带特性。

探针耦合设计中, 探针的输入阻抗是探针宽度、长度、波导终端短路距离以及频率的函数, 可优化后得到一定的探针宽度、长度和波导终端短路距离，使其成为相对稳定的结构, 这种结构将在较宽的频率范围内, 保持较小的插入损耗和回波损耗。

实际器件还存在机械加工、装配公差和印制电路公差, 其中印制电路公差由于远小于机械公差而不必考虑。该结构应能保证在较大的机械公差下, 性能不发生明显改变。          

1.4 本文所完成的任务

本文在矩形波导和微带传输线理论的基础上，利用微波仿真软件，设计并仿

真了一种在微带探针过渡结构。根据项目的具体要求，确定一种结构来设计微带一波导转换器，并就该结构给出理论分析和等效模型，以及详细的设计流程。

微带一波导过渡器的具体指标如下：来.自/751·论|文-网·www.751com.cn/

工作频率： Ka(26．5--40GHz)

插入损耗： ≤O．15dB

回波损耗：≤-20dB

1.5本文章节安排

    第一章  研究本课题的意义，以及过渡结构中基础部分原理的介绍； HFSS的E面毫米波波导-微带转换电路设计(3):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_73210.html