H面波导到微带过渡结构设计.pdf

总第 234期 舰 船 电 子 工 程 Vo1．33No．12 2013年第 12期 ShipElectronicEngineering 155 H面波导到微带过渡结构设计 兰云鹏 吴景峰 王抗旱 (河北半导体研究所 石家庄 050051) 摘 要 讨论了一种H面磁耦合波导一微带过渡结构，该结构从波导短边平行于H面插入耦合探针。设计使用Ansoft公司的三维电 磁仿真软件 HFSS对影响指标的耦合探针插入深度、探针宽度等参数进行优化。按照参数优化最终结果加工一对背靠背样件，测试得到：在 30GHz~36GHz频率范围内，插损优于 1．5dB，回波损耗大于 16dB。实验证明该过渡结构具有结构简单 ，插损小，频带宽，便于加工等优点。 关键词 H面；磁耦合 ；Ka波段；波导一微带；过渡 中图分类号 TN713 DOI：10．3969／j．issn1672—9730．2013．12．050 A DesignofH -·PlaneW aveguide-·MicrostripTransition LAN Yunpeng W U Jingfeng W ANG Kanghan (HebeiSemiconductorResearchInstitution，Shijiazhuang 050051) Abstract ThepaperdiscussedanH—planewaveguide-microstriptransition．TheprobewasparalleltoH—planeand inserted tothe waveguidefrom theshortsideofthewaveguide．HFSSwasusedtOsimulateandoptimizethelocationandwidthoftheprobe．A backtoback transitionwasfabricatedandmeasured．theresultshowedUSthattheinsertion1OSSbetween30GHz～36GHzwas1essthan0．8dB，andthe returnlosswasgreaterthan16dB Thestructurehadtheadvantagesofsimplestructure，low insertionloss，wideband，easyfabricationetc． KeyW ords H—Plane，magneticcoupling，Kaband，waveguide-microstrip，transition ClassNum l~r TN713 1 引言 波导由于其损耗小 ，功率容量大，Q值高等优点_1]，在 毫米波测试和传输系统中得到广泛应用，而在毫米波电路 中，波导的立体结构不便于集成，所以必须先过渡到平面传 输线中。微带线作为最主要的平面传输线，具有结构简单、 加工方便、易集成_l2]等优点。因此波导与微带线之间的低 插损过渡成为重点关注的问题。 波导一微带过渡结构多样 ，常见的过渡结构有 ：耦合探 图 1 波导一微带转换结构 针过渡口]、脊波导过渡_4]、对脊鳍线过渡[5]等。其中耦合探 在此过渡结构中，为了减小插损和回波损耗，在微带与 针过渡分为：电场耦合和磁场耦合 。电场耦合采用的是在 探针之间设计一节高阻线进行阻抗匹配。 波导宽边插入 E面探针的结构方式_6]。磁场耦合过渡 目 前国内少见报道，电子科技大学徐军教授等人在 2010年提 3 原理分析 出了一种磁耦合的波导一微带转换结构l8]，该结构先利用偏 如图1中，探针与接地