波导一微带过渡的鳍线设计
W频段波导—微带的对脊鳍线过渡仿真设计
W频段波导—微带的对脊鳍线过渡仿真设计作者：金少华来源：《新生代·上半月》2018年第08期【摘要】：应用HFSS设计了一款W频（75.87-87.5）GHZ的对脊鳍线微带波导过渡结构，仿真结果表明，在W 频段（75.87-87.5）GHZ内，该过渡结构插损小于0.6dB，回波损耗在20dB以下，达到项目需要。
【关键词】：W波段波导微带过渡对脊鳍线1引言在毫米波接收系统中，各芯片间采用微带线连接.而毫米波测试系统用波导接口，需要低成本、低损耗的宽频带波导到微带过渡.常用过渡结构：阶梯脊波导过渡、对脊鳍线过渡、耦合探针过渡等.对脊鳍线过渡，因其可以采用印制版技术制作在价廉的软基片上，已成为一种普遍运用的过渡结构.本文通过软件HFSS设计并仿真了一个W波段的微带到波导鳍线过渡以满足工程项目的需要。
2 对脊鳍线过渡的仿真2.1 对脊鳍线过渡的设计经典的过渡结构（如图1所示）.在这个由波导到微带的过渡结构中，两个对脊鳍线制作在基片正反两面，逐漸渐变成微带线.并且构成了一圆弧形谐振区，谐振区内的金属块是用来抑制谐振的。
在图1中，1区是渐变的对脊鳍线部分，它将波导内的TE10模转变成微带线传输的的准TEM模式（见图2），同时将波导的高阻抗转变成低阻抗。
2、3 区将对脊鳍线过渡到标准微带线.这一部分一般的处理方法是用半圆弧来过渡到微带线，这样圆心固定，经过微调可得到较好的结构。
过渡中的对脊鳍线渐变设计常采用沿渐变方向的平滑阻抗变换曲线，其中，余弦平方渐变形式加工简单，成本较低，应用广泛。
因此我采用余弦平方渐变曲线（ 1）设计对脊鳍线过渡结构式中：是鳍线宽度；是波导窄边尺寸；50Ω 微带线宽；是距离起点的长度；鳍线过渡的长度。
由经验可知，过渡结构长度越长，反射越小，但是工程需要整个过渡结构尽可能短，方便使用，因此需要选择一个合理的长度，一般取1.5按照上述设计思路，我完成W波段（75.87-87.5）GHZ的过渡设计，介质基片采用RT-duroid 5880 材料（相对介电常数εr= 2 . 2），基片厚度为h = 0 .127mm ，金属条带厚度t=0.017 mm，标准矩形波导，宽a = 1.5494mm，高b =3.0988mm，50Ω微带线金属条带的宽度W = 0.358mm。
一种Ka频段波导微带鳍线转换结构
空间电子技术98 S PAC E ELEC TRON IC TECHNOLO GY2009年第3期一种Ka频段波导微带鳍线转换结构王小伟李家胤周翼鸿(电子科技大学强辐射重点实验室,成都610054)摘要为使波导微带转换的尺寸和性能更优,采用HFSS高频仿真软件里的样条曲线做波导微带转换的鳍线渐变曲线,使波导微带转换的过渡长度与采用其他渐变曲线在相同指标情况下相比更短一些。
转换模型中的介质基片向标准矩形波导宽边两侧延伸四分之一波长并在其上各打一行孔径和间距合适的金属填充通孔,这样既便于固定基片,又能提高鳍线电路的隔离度。
使用HFSS软件对该模型进行仿真优化分析后的结果为:在28. 5～39GHz频带内得到大于25dB 的回波损耗和小于0. 1dB 的插入损耗,基本达到预期目的。
关键词波导微带转换样条曲线鳍线通孔0 引言随着毫米波技术的不断发展, 毫米波混合集成电路以及单片集成电路越来越多地在无线通信和雷达系统中得到广泛应用。
而现有的毫米波测试系统采用的大多是矩形波导接口,这就要求在使用毫米波单片集成电路的系统中寻找一种低成本、低损耗、易制造的宽带矩形波导到微带的过渡。
对于毫米波电路而言,鳍线就是这样一种能用于波导微带过渡的理想短距离传输线。
它具有色散小、单模带宽宽、插损低(高于波导,低于微带) ,准平面电路结构(可以采用与微波集成电路相类似的印刷技术,生产经济性好) ,与半导体和波导器件的兼容性好,对加工尺寸公差的要求不像波导那样严格等优点,现已在毫米波电路中获得了实际应用[ 1 ] 。
目前常用的过渡结构有: 阶梯脊波导过渡[ 2 ] 、对极鳍线过渡[ 3 ] 、耦合探针过渡[ 4, 5 ] 等。
这些过渡结构带宽较宽,插入损耗小。
其中阶梯脊波导过渡加工复杂;耦合探针过渡因波导出口方向与电路平行,使其不满足很多系统结构的要求;而对极鳍线过收稿日期: 2008 - 04 - 29; 修回日期: 2008 - 06 - 30 渡,因其可以采用微波印制版技术制作在价廉的基片上,现在已成为一种普遍运用的过渡结构。
W波段波导—微带对脊鳍线过渡结构设计
Science &Technology Vision 科技视界0引言,。
,,。
:[1,2]、[3~4]。
,,,,。
,。
W 。
,80~95GHz 20dB,0.4dB。
1理论分析。
TE10,TEM 。
,,。
,WR10(2.54mm×1.27mm)。
50Ω[5]。
1。
,TE1090°,TEM [6]。
,,50Ω。
图1矩形波导—微带对脊鳍线过渡结构W 波段波导—微带对脊鳍线过渡结构设计单伟包超高志宇郑晓秦越(中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,四川成都610213)【摘要】文章基于对脊鳍线过渡结构设计并仿真了一种W 波段的矩形波导—微带线的转换器。
该转换器具有平面电路的几何结构优点,且空间体积小、质量轻,可广泛应用于毫米波平面传输线组成的电路中。
通过仿真结果表明:在W 波段(80~95GHz )的频带范围内,该过渡结构的回波损耗小于20dB ,插入损耗小于0.4dB 。
【关键词】W 波段;波导—微带转换;毫米波;对脊鳍线中图分类号:TN02文献标识码:ADOI :10.19694/ki.issn2095-2457.2021.12.45【Abstract 】This paper designs and simulates a W-band rectangular waveguide —microstrip line converter basedon the transition structure of the ridge—fin line.The converter has the advantages of planar circuit geometry structure,small space and light weight,and can be widely used in circuits composed of millimeter wave planartransmission lines.The simulation results show that:in the W band (80-95GHz)frequency band,the return loss ofthe transition structure is less than 20dB,and the insertion loss is less than 0.4dB.【Key words 】W band ;Waveguide to microstrip ;Millimeter wave ;Antipodal finline作者简介:单伟(1993—),男,汉族,硕士研究生,助理工程师,现主要从事核仪表系统技术研究。
基片集成波导及其微带过渡的设计
舰 船 电 子 对 抗
ＳＨ Ｉ ＰＢ０Ａ ＲＤ ＥＬＥＣＴＲ０ Ｎ Ｉ Ｃ０ Ｕ ＮＴ ＥＲ Ｍ ＥＡ ＳＵ ＲＥ Ｃ
Ａ ｕ ．２ １ ｇ ０２
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ ４ Ｉ３ ．
第 ３ ５卷第 ４期
基 片集 成波 导及 其 微 带过 渡 的设 计
赵 元 英 袁 皓 ，
收 稿 日期 ： ０ ２ ５—１ ２ １ —０ ０
０ 引 言
矩形 波导具 有 功 率 容量 大 、 耗 小 、 辐射 、 损 无 品 质 因数高 的特点 ， 高频波 段其优 势更 加 明显 ， 在 因此 在微 波 、 米波 电路 和系统 中被广 泛应 用 ， 在许 多 毫 现 毫米波 设备 的输 入 输 出端 口均 为 波 导形 式 。但 是 ， 由于其 体积 大 ， 量 大 ， 本 高 ， 须通 过 各 种 过渡 重 成 必
（． 国 电子 科 技 集 团公 司 １ 所 ， 家庄 ０ ０ ５ ；． １中 ３ 石 ５ ０ １ ２ 云南 大学 ， 明 ６０ ９ ） 昆 ５ ０ １
摘 要 ： 了工作 于毫米波频段 的基片集成波导 （Ｉ ， 了基片集成波 导及其微带过 渡的原理和结构 ， 推 设计 ＳＷ）阐述 公式
导 出过 渡 结 构 中各 种 参 数 的 计 算 方 法 ， 过 ＨＦ Ｓ软 件 进 行 仿 真 ， 作 了 ＳＷ 与 微 带 过 渡 的 样 品并 测 试 ， 果 表 明 通 Ｓ 制 Ｉ 结
ｔ ｎ ｌ Ｓ Ｓｌ ｓ ｈａ 一 １ Ｂ ｒ ｍ ５ ５ Ｇ Ｈ ｚｔ ７ ５ Ｇ Ｈ ｚ． ｕｒ Ｏ Ｓ ｉ ｅ ｓ ｔ ｎ ０ ｄ ｆｏ ３ ． ｏ ３ ．
Ｋｅ ｒ ： ｕｂ ｔ ａ ｅ ｉ ｅ ｒ ｔ ｄ ｗａ ｅ ｉ ｅ； ｃ ｏ ｔ ｉ ｒ ｎｓｔｏ ｉ ｐ ｄ ｎｃ ｙ ｗｏ ｄｓ ｓ ｓ ｒ ｔ ｎｔ ｇ ａ ｅ ｖ ｇｕ ｄ ｍｉｒ ｓ ｒｐ ｔ ａ ｉｉ ｎ；ｍ ｅ ａ ｅ
波导到微带转换电路 设计报告
波导到微带转换电路学生姓名：学号：单位：时间:2010年5月6日一、技术指标：请设计一只Ka波段波导到微带转换电路。
其技术指标要求如下：工作频率：26.5~40GHz输入/输出驻波比：<1.2dB插入损耗：<1.0dB二、理论分析目前常用的微带－波导探针过渡的方式有两种，都是将微带探针从波导宽边的中心插入，一种是介质面垂直与波导传输方向，称为H面探针，如图1所示，另一种介质面平行于波导传输方向，称为E面探针，如图2所示。
本课题采用的是E面探针过渡，下面详细介绍本课题中的微带－波导过渡设计方法。
图1 H面探针图2 E面探针微带—波导过渡的构成形式如图3所示，探针从波导宽边的中心插入，任一个沿探针方向具有非零电场的波导模将在探针上激励起电流。
探针附近被激励起的高次模存储无功功率的局部场，使接头具有电抗性质。
由于探针过渡具有容性电抗，一段具有感性电抗的高阻线被串联在探针过渡器后面，以消除容性电抗，然后利用四分之一阻抗变换器实现与混频电路内微带传输线的阻抗匹配。
对微带－波导过渡性能有较大影响的电路参数共5个，由表1列出。
探针插入处波导开窗的大小对性能也有一定影响，在设计时可先将其确定。
一般的原则是开窗越小越小越好，以形成截止波导。
探针距波导终端短路面的长度D我们取四分之波导波长,因为终端短路后，波导内形成驻波，波节间距离为二分之波导波长，取四分之波导波长的短路长度，可以保证探针在波导内处于最大电压，即电场最强的波腹位置，以达到尽量高的耦表1影响微带-波导过渡性能的参数三、设计过程：确定中心频率为大气窗口35GHz，频段为26.5GHz到40GHz。
确定矩形波导尺寸、基板的材料和尺寸以及微带金属条带的初始尺寸并建立模型。
此处采用WR-28标准矩形波导，尺寸为7.112mm*3.556mm，基板材料选用Rogers5880型基片，厚度为0.254mm，相对介电常数为2.2，微带金属条带厚度为0.035mm，由ADS中LineCalc 计算得中心频率35GHz处50欧姆微带线宽度为0.754mm。
Ka频段固态功率放大器的设计
Ka频段固态功率放大器的设计作者：李绘勃李桢来源：《中国科技博览》2013年第25期[摘要]毫米波系统已广泛应用于军事通信，作为核心部件的毫米波发射机，其输出功率为衡量系统性能指标的重要因素。
本文运用混合集成的方法设计了一种Ka频段固态功率放大器，测试结果表明，该放大器在f0±1.5 GHz的工作频带内，增益大于35dB，P-1为30 dBm，达到设计要求。
[关键词]Ka频段混合集成放大器中图分类号：TN722.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）25-0008-011.固态功率放大器的设计固态功率放大器的设计指标为：工作频段f0±1.5 GHz；增益G≥35 dB；P-1≥32 dBm；杂散小于等于50 dBc；输入输出接口为BJ320标准波导。
1.1 方案选择考虑到Ka频段频率源的输出功率较低以及实际链路中的插入损耗等，根据后级毫米波驱动行波管的增益情况，本固态驱动放大器的设计采用两级级联方案实现。
经过对目前毫米波MMIC芯片进行调研，第一级放大采用AMMC5040芯片，功放芯片采用XP1027实现。
1.2 过渡设计与仿真对此方案中的过渡部分，采用对极鳍线来实现，波导-微带对极鳍线过渡器的结构如图1所示。
在设计中需要特别注意的是由于鳍线半圆切口区会在Ka频段的中心位置出现谐振现象，因此通过优化设计鳍线中的巴伦来消除带内谐振点就显得尤为重要。
对极鳍线过渡段采用了余弦平方的过渡形式，其设计公式为：式中：w为50Ω微带线的宽度；z为鳍线传输线的纵向坐标；b为波导高度；L为渐变过渡段的长度。
渐变过渡段的长度L不能过短，因为过短时，端口的反射系数较大；但也不能过长，若过长时，电路的损耗较大。
只能采取折衷的办法，一般L取（1～1.5）λ0左右（其中λ0为TE10模的波导波长）。
图2为利用高频仿真软件CST建立的模型和仿真结果，可以看出，在中心频率处，插入损耗小于0.1 dB，回波损耗大于20 dB，满足设计要求。
Ka波段波导-微带转换电路
Ka 波段波导-微带转换电路摘 要:本文在了解矩形波导、微带线的传输理论及分析了Ka 波段波导-微带转换电路的特性后，利用HFSS 仿真软件对它进行仿真并优化，设计出了Ka 波段波导-微带转换电路。
满足实验要求：在Ka 频段26.5GHz~40GHz 内的输入/输出驻波比≤1.2，插入损耗≤1.0dB 。
关键词：Ka 波段，微带线，矩形波导，HFSS ，转换电路Abstract ：After the understanding about the transmission theory of rectangular waveguide and micro-strip line and the analysis of the speciality of Ka-band waveguide micro-strip transform circuit, this paper will design the Ka-band waveguide micro-strip transform circuit by the simulation and optimization of HFSS. It meets the requirements: the input/output standing wave ratio is 1.2 within the Ka frequency range 26.5GHz~40GHz and the insertion loss is 1.0dB.Key word ：Ka-band ，Micro-strip, Waveguide, HFSS , Transform circuit1. 引言波导-微带转换电路是各种雷达、通讯、电子对抗等系统中最重要的一种无源转接过渡，又是各系统的重要组成部分，它性能的好坏直接影响系统的性能。
随着微波集成电路的发展，微带线又是微波、低频段毫米波电路的主要传输线，而实现波导-微带的过渡就成了人们日益关注的问题。
X波段缝隙波导天线阵列综合设计
X波段缝隙波导天线阵列综合设计发布时间：2022-05-13T08:53:10.651Z 来源：《科技新时代》2022年3期作者：宋军林琦[导读] 实现了低幅瓣电平、40°余割平方宽波束维相位加权的缝隙波导阵列天线设计，为其他缝隙波导天线阵列综合设计提供参考。
贵州航天南海科技有限责任公司贵州省遵义市563000摘要：本论文立足于某雷达研制的应用背景，该雷达发射采用方位机扫+俯仰相扫体制，方位上通过泰勒加权优化缝隙波导，实现低幅瓣电平，俯仰上通过基于遗传算法优化加权，形成赋形波束（0～40°），接收采用BDF多波束形成。
本论文结合任务指标需求，采用AnsoftHFSS、CST、Matlab天线仿真软件，验证了波导建模和天线阵列赋形仿真，实现了低幅瓣电平、40°余割平方宽波束维相位加权的缝隙波导阵列天线设计，为其他缝隙波导天线阵列综合设计提供参考。
关键词：波导缝隙天线泰勒加权遗传算法波束赋形1 引言波导缝隙天线是从上世纪四十年代开始出现和发展起来的，现在已被广泛地应用于微波通信和雷达系统中。
它的优点在于阵列馈电系统与辐射系统合一，天线整体厚度很小。
而且波导缝隙可以用数控机床精密加工，波导本身就是低损耗馈电系统，所以可以精确的控制口面幅度和相位分布，容易构成高增益、低副瓣的天线。
在许多应用中需要阵列天线方向图形成指定波束以达到所需的要求，越来越多的人开始重视它的综合和设计的研究。
天线波束赋形有多种不同的方法，但对于相控阵天线来说，采用只改变馈电相位分布的仅相位加权方法可使其不改变原有功率分配馈电网络和不增加新设备的情况下，利用计算机控制移相器值的改变实现波束赋形，是非常经济的可行方法。
2 缝隙波导天线设计2.1 理论设计天线形式为裂缝波导阵列，波导为BJ100标准铝波导，波导窄边并联缝隙，行距，每行波导缝隙间距按照经验公式且上下边频对应的波导波长均满足该公式，取dx=18.5mm，采用泰勒分布。
横向Ka波段波导微带探针过渡的设计和优化
向具 有 非 零 电场 的波 导模 式 比 如 １ ’ 式 会 在 探 针 上 激 励 出 Ｅ模
电 流 ，从 而 激 励 起 电磁 场 ，将 波 导 内 的 电 磁 场 传 输 出 去 ， 同 理， 当从 微 带 转 换 至 波 导 时 ， 带 线 上 Ｔ Ｍ 模 向 波 导 入 射 产 微 Ｅ
Ｆ ｇ Ｍｉｒｓｒｐ ｐａ ｅａ ｄ ｗ ｖ ｒｐ ｇ ｔｏ ｉｅ ｔ ｎ ａ ｐ ｒ ｌ ｌ ｉ．２ ｃｏ ｔ ｌｎ ａ ｅｐｏ ａ ａｉｎ ｄｒｃｉ ａａｌ ｉ ｎ ｏ ｅ
过 渡 结 构 不 可 避 免 的会 具 有 容 性 电抗 ， 以 探 针 后 面 还 需 串 所
强 、 性好等 。 韧
文 中 采 用 介 电 常 数 为 ２ 的 Ｄ ｒｉ５ ８ ． ２ ｕｏ ８ ０作 为 电 路 的 介 ｄ
高
质 基 片 。基 片 厚 度 为 ０２ ４ｍｉ。 ． ｌ ５ ｌ
微 带 线 采 用 标 准 的 ５ 标 准 微 带 ， 金 属 层 厚 度 为 ００ ００ ５ｍｍ。 中 心 频 率 ，则 在 中心 频 率 ３ Ｈ 处 微 带 线 宽 ．３ 取 ４Ｇ ｚ
摘 要 ： 绍 了一 种横 向 Ｋ 介 ａ波段 宽 带 波 导一 带探 针 过 渡 的 设 计 。基 于 有 限 元 场 分析 软 件 Ａ ｓｆＨ Ｓ 微 ｎｏ Ｆ Ｓ对 该 类 过 渡 的 ｔ
设 计 方 法进 行 了研 究 。 最后 给 出 了 Ｋ ａ波段 内 的优 化数 据 。 仿 真 结 果 表 明 ，该 宽 带波 导一 带探 针 过 渡在 ２ ． — 微 ６５ Ｇ
图 １ 微 带 平 面与 波 传 播 方 向垂 直
Ｆ ｇ １ Ｍ ｉｒｓｆ ｌｎ ｎｄｗａ ｅｐ ｏ ａ ａｉｎｄｒｃｉｎａｅｐ ｒ ｎ ｉｕａ ｉ． ｃｏｔ ｐｐａ ｅａ ｖ ｒｐ ｇ ｔ ｉｅ ｔ ｒ ｅｐｅ ｄ ｃ ｌｒ ｉ ｏ ｏ
X波段四路功率合成器
X波段四路功率合成器张思明;谢敏【摘要】文章介绍了一种基于波导-鳍线-微带线过渡的4路功率合成器结构,并通过Ansoft HFSS电磁仿真软件对其进行了仿真分析和优化设计.在整个X波段(8GHz～12GHz)内,功率合成器的插入损耗小于0.25dB,回波损耗大于-15dB,且通过加载微带扇形结构使同一平面上端口的隔离度大于8.5dB.结果表明,此结构在实现微波功率合成方面具有一定的应用前景.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2019(021)002【总页数】3页(P40-42)【关键词】X波段;波导-微带过渡;功率合成器;鳍线【作者】张思明;谢敏【作者单位】西安电子工程研究所,陕西西安 710100;西安电子工程研究所,陕西西安 710100【正文语种】中文【中图分类】TN731 引言微波或毫米波频段高功率发射机是现代雷达必不可少的关键分机之一。
近年来，随着微波半导体大功率器件的发展，采用微波单片集成电路和微波网络技术的固态发射机得到广泛的应用。
相比于微波电子管发射机，固态发射机具有工作电压低、体积小、重量轻、工作频带宽、效率高等优点[1,2]。
但是由于单个固态功率放大器件的功率容量较小，所以为了在满足固态发射机大功率指标要求的同时又可体现固态发射机的优点，就需要在发射机中设计功率合成器将多个固态放大器的输出进行叠加，即采用功率合成技术[3]。
功率合成就是通过设计无源的功率合成网络将多个功率固态放大器的输出进行叠加。
Nail-Shuo Chen提出了一种基于集成在标准 WR-90波导内的槽形天线阵列宽带空间功率合成放大器，在工作频带内具有 73%的平均合成效率[4]。
Saavedra.C.E 提出了将电路、波导及空间功率合成用于毫米波的概念，其提出的无源阵自由空间到微带线间的插入损耗低于1.5dB[5]。
设计无源的功率合成网络的关键在于尽可能的提高功率合成效率，降低损耗。
本文提出了一种基于波导－鳍线－微带线过渡的无源功率合成器。