同轴波导转换器的设计
第6章1 形状模式极化转换器
2.2、同轴槽线转换
同轴线外导体与槽的一边相连，延伸出的同轴内导体弯成大约45°，与槽 的另一边相连，槽的一端被短截，它和连接处有一适当的距离，该距离随 工作频率的不同进行调整，以使阻抗匹配良好，场得到有效激励。
2.3、同轴共面波导转换
3.1、微带槽线转换
微带（底侧）
转换部分
导体
天线开口 槽线短路
也可采用探针实现波导-轴线内导体直径的选取与微带线的特 性阻抗有关，通常使内导体直径等于微带线宽度。
同 轴 线 微 带
如由于连接处的不均匀性会引起反射，可将直径为1mm的同轴线内导体延伸出 2mm左右进行补偿。采用此结构，能在10GHz以下频带范围内获得小于1.15的电压 驻波比。
缝隙（槽线）
槽线与微带可成直角，也可成一定角度，以便达到最佳耦合。
3.2、微带共面带状线转换
3.3、微带共面波导转换 1) 通过带状连接器连接共面波导和微带线
微带线的介质基片用粘合剂结合到共面波导上的接地平面. 开路端的 CPW 中心导带和微带线的导带使用金带连接，开路端的传输 线等效并联电容同金带的等效电感串联，形成一个π型等效电路。 该电路具有低通特性，对于高宽带，并联电容和串联电感必须要很小。
4) 通过通孔连接共面波导和微带线
5）通过正交直接连接共面波导和微带线
从顶部连接时，为了使得共面波导导带和微带线导带可以直接连接，共面波 导导带必须短一些，使得特征阻抗大于 50 欧姆，为了更好地过渡，必须考虑 阻抗匹配的问题.
底部直接连接时，转接头的微带线的地平面必须要具有一个开路结构 以防止与共面波导短路。
4.1、共面波导槽线转换
<共面波导到槽线转接器的设计>
《一种超宽带非对称共面波导-槽线转接器的研究》
第三章规则波导
(2)功率容量大
(3)无辐射损耗
金属波导管结构图
(4)结构简单、容易加工制作:矩形，圆形，加脊、椭圆等等
金属波导的处理方法和特点：
(1)maxwell方程+边界条件，属于本征值问题 (2)认为管内填充的介质为理想介质 (3)由于管壁为金属，导电率高，认为是理想的导体
(4)边界条件：认为波导管壁处的切向电场分量和法向磁场分量为0
jk y k
2 c
( A1 cos k x x A2 sin k x x)( B1 sin k y y B2 cos k y y ) ( A1 cos k x x A2 sin k x x)(B2 ) 0 B2 0, B1 0
E ox ( x,0)
jk y kc2
设备(测速、测向仪器)
1.矩形波导的导模
为了分析矩形波导，将前面介绍的广义柱坐标 转换为直角坐标,拉梅系数为1，略取时间因子
E ( x , y , z ) Et ( x , y , z ) z E z ( x , y , z ) Eot ( x, y )e
j z
ejwt,沿Z方向传播的导波场可以写为（见1.417,横向电场和纵向电场均满足helmholtz方程， 因此可以表示成横向坐标和纵向相位的形式）：
jk x E oy ( x, y) ( A1 sin k x x A2 cosk x x)( B1 cosk y y B2 sin k y y) 2 kc
由边界条件：
Hale Waihona Puke E0x(x, 0)=E0x(x, b)=0 TE Eoy(0, y)=Eoy(a, y)=0 Ez=0
E ox ( x, y )
矩形波导转微波谐振腔同轴天线的仿真设计
•理论与设计•矩形波导转微波谐振腔同轴天线的仿真设计闫新胜12!赵连敏刘甫坤吴大俊贾华单家芳1!•中国科学院等离子体物理研究所，安徽合肥230031； 2.中国科学技术大学，安徽合肥230026)摘要：矩形波导转谐振腔同轴天线是微波等离子体镀膜系统的重要组件之一。
借助仿真模拟软件，以中心频率915MHz 仿真设计了两种矩形波导同轴天线转换器。
其一是垂直结构，同轴天线与矩形波相交；其二是相切弧结构，同轴天线内导体以相切的弧线向矩形波导过渡。
仿真分析了两种结构的适用范围&分析表明，加销钉的垂直结构在100MHz带宽范围内，反射系数小于一10dB,同轴内导体的直径需不大于波导宽度的1/10；优化后的相切弧结构在100MHz带宽范围内，反射系数小于一10dB同轴内导体直径需不小于波导宽度的1/4&关键词：波导转换；HFSS仿真模拟；反射系数中图分类号:TN812；TN814文献标志码:A文章编号:1002-8935(2019)03-0055-04doi：10.16540/11-2485/tn.2019.03.13Design and Simulation of Rectangular Waveguide toMicrowave Resonant Coaxial AntennasYAN Xin-sheng1'2,ZHAO Lian-min1,LIU Fu-kun1,WU Da-jun1,JIA Hua1,SHAN Jia-fang1(1.Institute of Plasma Physics,Chinese Academy of Sciences,Hefei230031,China；2.University of Science and Technology of China,Hefei230026,China)Abstract：The rectangular waveguide to resonant cavity coaxial antenna is an important component of themicrowaveplasmacoatingsystem.Twokindsofrectangularwaveguidetocoaxialantennaconverters withthecenterfrequencyof915MHzweredesignedandsimulated.Thefirstisaverticalstructure the coaxialantennaintersectsperpendicularly withtherectangular waveguide；whilethesecondisatangent arcstructure the inner conductor of the coaxial antenna transitions to the rectangular waveguide witha tangentarc.Theapplicationscopeofthetwostructureswassimulatedandanalyzed.Theanalysisshows thatthereflectioncoe f icientoftheverticalstructure withthepinislessthan—10dB within100MHz bandwidth whenthediameterofthecoaxialinnerconductorisnotgreaterthanonetenthofthewaveguide width,meanwhile the reflection coefficient of the optimized tangent arc structure is less than—10dB with-n100MHz bandwidth when the coaxial inner conductor diameteris notlessthan a quarter ofthe waveguidewidth.Keywords：Waveguideconversion HFSSsimulation Reflectioncoe f icient在微波系统中,矩形波导和同轴波导是常用的两种传输结构&矩形-同轴波器可现两者的，在微波测试、雷统中都有重要的应用&矩波同线矩-同波转换以及同轴内伸的发线构成&目前多种形式的微波等离子体镀膜设备就是利用这种波导转同轴天线的集成设计来耦合微波能量*1—4+&矩形波同线的设计要：矩波的微波能量有效地向同轴天线转换，传输损耗低,反射系数效率高［5］&1理论基础传统论模型以悬空式波导变换为研究对象,其结构是［6—7+:在矩形波导的宽边开孔，插入同波导的内&内线的作用，矩同轴变换，内导体作为接收天线，激励起同轴波2019-03导中的TEM模式；同轴向矩形变换，内导体作为发线，激励起矩形波的TE10模&结构如图1所示&图中，h是同轴内伸进入矩形波导的；l同内线矩波的距离；为同轴波导的内导体的半径&图1波导变换结构根据R E Collin「8+,由正弦电流近似理论得到线的阻抗实部为：R=役0sin2（"101#tan2（K。
同轴微带转换结构的制作方法
同轴微带转换结构的制作方法以同轴微带转换结构的制作方法为标题，本文将介绍同轴微带转换结构的制作方法。
同轴微带转换结构是一种常用的电路结构，用于将同轴电缆与微带线相连接，实现信号的传输与转换。
下面将分为以下几个方面来介绍同轴微带转换结构的制作方法。
一、准备工作制作同轴微带转换结构之前，首先需要准备好以下材料和工具：同轴电缆、微带线、PCB板、锡膏、焊锡丝、焊接台、焊接工具等。
二、制作同轴电缆端口1. 首先，将同轴电缆的外绝缘剥离，露出内绝缘和内导体。
2. 接下来，将内导体插入同轴电缆端口的中心引脚中，并用焊锡进行固定。
3. 然后，将内绝缘剥离，露出一定长度的外绝缘。
4. 最后，用锡膏和焊锡丝将外绝缘与同轴电缆端口的外引脚焊接固定。
三、制作微带线端口1. 首先，根据设计要求，在PCB板上刻画出微带线的形状和尺寸。
2. 接下来，将焊锡丝按照微带线的形状和尺寸进行折弯，并固定在PCB板上。
3. 然后，将微带线与焊锡丝焊接固定，并用锡膏进行涂覆，增加焊点的稳固性。
4. 最后，用锡膏和焊锡丝将PCB板上的微带线与其他电路元件进行连接。
四、连接同轴电缆和微带线1. 首先，将同轴电缆和微带线的中心引脚进行焊接，确保连接牢固。
2. 接下来，将同轴电缆的外引脚与微带线的焊锡丝进行焊接，使其紧密连接在一起。
3. 然后，用锡膏和焊锡丝对焊点进行加固，以确保连接的可靠性和稳定性。
4. 最后，检查焊接质量，确保连接无误。
以上是同轴微带转换结构的制作方法的简要介绍。
在制作过程中，需要注意焊接的质量和稳定性，以及对PCB板和电路元件的保护。
此外，还需要根据具体的设计要求和电路特性进行调整和优化。
总结起来，制作同轴微带转换结构需要进行准备工作，制作同轴电缆端口和微带线端口，然后将两者连接起来。
在制作过程中要注意焊接质量和稳定性，以及对电路元件的保护。
希望本文对同轴微带转换结构的制作方法有所帮助。
同轴转弯波导的设计与实验研究
导 的 ９。 ０转弯 ； 由两 个 同轴 转 弯 波 导 可 以 实 现 １ ０ 的 同轴 波 导 ８。
转 弯 。在 ９ 。 Ｏ同轴 波 导转 换 结构 中 ， 由于 同轴 波 导 输 入 的 ＴＥ Ｍ
模将 形成 高 阶模 式 ， 了使输 出 口同轴 波 导为 ＴＥ 模 式 ， 要 为 Ｍ 需
有 实 际意 义 。为 了实现 同轴 波 导 的转 弯 ， 以采 用 同轴一 形 波 导转 换 ＿ 接 矩 形一 可 矩 １ 同轴 波 导 转 换 的方 式 实 现 １ ０ 同轴 波 导转 弯 ， 这种 方 法结 构稍 复 杂 且体 积 较 大 ； ８。 但 另外 ， 用 同轴 波 导 以 一定 曲率 半 径转 弯 的方 法Ⅲ ］ 采 ３ ，
线相 比 ， 更进一 步 的要 求 是能 够承 受 高功率 。因而 ， 高 功率 微 波 的馈 线 系统 中 ， 采 用 功 率容 量 较 高 的波 导 在 常 元件 ， 并且 在 波导 内部 避 免使用 介 质 。 同轴 波 导是 一种 常 用 的微 波元件 ， 泛应 用 于高 功率微 波 系统 中 。在高 广 功率 微波 的传 输 过程 中 ， 经常需 要 将波 导沿 轴 向转 弯 ， 而设 计 一 种适 用 于高 功 率 条 件下 的 同轴 转 弯波 导 ， 因 具
中 图 分 类 号 ： ＴＮ８ ｌ Ｔ １ ｌ ； Ｎ８ ４ 文献标 志码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ７ ８ ＨＰ Ｐ ２ １ ２ ０ ． ０ ５ ｏ：０ ３ ８ ／ Ｌ Ｂ ０ ０ ２ ５ １ ８
随着 高功 率 微波 的发 展 ， 高功 率微 波传 输 技术 日益受 到人 们 的重 视 。适 用 于 高功 率 微 波 的馈 线 与 一般 馈
了实 验研 究 。
１ 基 本 原 理
波导转同轴工作原理
波导转同轴工作原理
波导转同轴是一种传输无线电频率信号的方式，它利用波导与同轴电缆之间的连接，将信号从波导导线系列转换为同轴电缆中的电磁波。
其工作原理如下：
1. 波导传输：波导是一种金属管道，内部空腔中的电磁波可以沿着管道传输。
信号进入波导后，通过电磁波的反射和折射，沿着波导的路径传输。
2. 能量转换：当信号从波导传输到波导与同轴电缆连接处时，波导中的电磁波会遇到同轴电缆外部的绝缘层和中心导体。
绝缘层和中心导体之间的电磁场变化会导致波导中的电磁波转换为同轴电缆中的电磁波。
3. 同轴电缆传输：转换后的电磁波会沿着同轴电缆的电磁场传输。
同轴电缆由内部的导体和外部的绝缘层组成，内部导体负责传输电磁波中的电信号，而外部绝缘层则负责隔离电磁波与外界的干扰。
4. 接收端处理：当信号传输到同轴电缆的另一端时，它可以通过合适的接收器进行接收和处理，如解调、放大和滤波等，以提取出原始的信息信号。
总的来说，波导转同轴利用波导和同轴电缆之间的连接，将信号从波导传输到同轴电缆中，并通过同轴电缆进行传输和处理。
这种方式在无线电通信和微波电子领域中得到广泛应用。
同轴-矩形波导转换器的仿真和实现
同轴-矩形波导转换器的仿真和实现
马尚;于洪喜
【期刊名称】《空间电子技术》
【年(卷),期】2005(002)003
【摘要】介绍了同轴-矩形波导转换器的原理和设计方法,运用以有限元为原理的专业软件Ansoft HFSS 对同轴-矩形波导转换器进行仿真,并与实际测量结果进行比较,仿真结果与测试结果吻合.
【总页数】3页(P48-50)
【作者】马尚;于洪喜
【作者单位】西安空间无线电技术研究所,西安710000
【正文语种】中文
【中图分类】TN36
【相关文献】
1.33～38GHz同轴-矩形波导转换器的设计 [J], 万厉斌;关亚林
2.UHF宽带同轴-矩形波导转换器新结构 [J], 刘建生;居继龙;李钦
3.小型气密矩形波导-同轴转换器的研制 [J], 王洁;崔敏;雷国忠
4.矩形波导转微波谐振腔同轴天线的仿真设计 [J], 闫新胜;赵连敏;刘甫坤;吴大俊;贾华;单家芳
5.W波段矩形波导-同轴转换器的研制 [J], 陈明珠
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光纤同轴接口电路设计
光纤同轴接口电路设计
首先，为了保证信号传输的稳定性，我们需要选择高质量的光纤和同
轴电缆。
光纤可以采用单模光纤或者多模光纤，根据具体要求进行选择。
同轴电缆则需要具备良好的屏蔽性能和传输性能，以防止干扰和信号衰减。
接下来，我们需要设计光纤与同轴电缆之间的信号转换电路。
这通常
包括光电转换和电光转换两个环节。
光电转换器将光信号转换为电信号，
常见的光电转换器有光电二极管和光电倍增管等。
电光转换器则将电信号
转换为光信号，常见的电光转换器有激光器和LED等。
在选择转换器时，
需要考虑转换效率、带宽和功耗等因素，确保信号转换的准确性和效率。
另外，光纤同轴接口电路还需要考虑信号的放大和滤波。
放大器可以
增加信号的强度，确保信号能够成功传输到接收端。
常见的放大器包括光
纤放大器和功率放大器等。
滤波器可以去除信号中的杂散干扰和噪声，保
证信号的纯净性。
常见的滤波器有低通滤波器和带通滤波器等。
最后，为了提高信号传输的可靠性和稳定性，还可以考虑采用差分信
号传输。
差分信号传输通过同时传输正负两个信号，可以抵消信号干扰和
噪声，提高信号传输的稳定性。
差分信号传输还可以采用差分放大器和差
分编码器等来实现。
总之，光纤同轴接口电路设计需要考虑信号稳定性、带宽、信号干扰
等因素，并选择合适的光纤、同轴电缆、转换器、放大器、滤波器和差分
传输等元件和技术，以实现高效、稳定和可靠的信号传输。
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学士学位论文 同轴——波导转换器的设计 Design of coaxial to waveguide transducer
作者姓名： 指导教师： 学 科： 研究方向： 电磁场与微波技术
所在学院： 信息科学与工程学院
论文提交日期：二零一四年五月二十日 精品文档
学位论文独创性声明 本人声明兹呈交的学位论文是本人在导师指导下完成的研究成果。论文写作中不包含其他人已经发表或撰写过的研究内容，如参考他人或集体的科研成果，均在论文中以明确的方式说明。本人依法享有和承担由此论文所产生的权利和责任。
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学位论文版权使用授权声明 本人同意授权华侨大学有权保留并向国家机关或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权华侨大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名： 指导教师签名： 签 名 日 期： 签 名 日 期： 摘要
精品文档 摘 要 同轴—波导转换器是微波系统中非常重要的元器件。基于脊波导和波导阶梯对导播系统中电磁波传播性能的影响，本文探讨了这两种结构应用在 8-18GHz的宽带同轴—波导转换器设计中的情况。通过同轴—脊波导—矩形波导转换，并在脊波导上加载阶梯，很好地改善了阻抗匹配效果，提高了同轴—波导转换器的传输性能。阻抗变换是为了消除带内不良反射，以获得良好匹配的一种微波器件，广泛用于微波电路和天线馈电系统中。其结构上大致分为阶梯式和渐变式。前者能够比后者获得更好的带内波纹系数和更短的长度。对阶梯阻抗变换器的设计，主要分为传统设计方法和优化设计方法。本文的仿真结果证明脊波导和波导阶梯在设计同轴—波导转换器中的有效性，在8-18GHz的倍频程带宽内驻波小于1.25，产生的高次模非常小。
关键词：同轴—波导转换 脊波导 波导阶梯阻抗变换Abstract
精品文档 Abstract Coaxial-waveguide transition plays an important role in microwave system.Based on the influence of ridge waveguide and waveguide ladder exerted on transmission performance of electromagnetic wave in guided wave system, this paper discussed the situations of these two structures applied in the 8-18GHz broadband coaxial-waveguide converter designation. Through the conversion of coaxial-ridge waveguide-rectangular waveguide, and ladder loading of ridge waveguide, the effectiveness of impedance matching is well improved,and the transmission of coaxial-waveguide converter is highly advanced. Impedance transformation is to eliminate in-band bad reflection, in order to obtain a good matching microwave devices, widely used in microwave circuit and antenna feed system. Its structure is largely divided into stepwise and gradual type. The former can be better than the latter in-band ripple coefficient and the shorter length. The design of stepped impedance converter, mainly divides into the traditional design method and optimization design method.Simulation results proved the effectiveness of ridge waveguide and waveguide ladder in designing coaxial- waveguide converters.The VSWR of coaxial-waveguide transition designed in this paper is less than 1.25 in the 8-18 GHz octave bandwidth, and the high modulus produced is very small.
Key words：Coaxial-waveguide transition Ridge waveguide Waveguide ladder impedance transformation 目录 精品文档 目 录 摘 要 ................................................................................................................................................ Abstract ............................................................................................................................................... I 第1章 绪论 ..................................................................................................................................0 1.1 同轴—波导转换器的设计背景 ....................................................................................0 1.2 国内外研究动态 ...............................................................................................................1 1.3 论文的研究内容和创新 ..................................................................................................2 1.3.1 论文的研究目地和意义 ..........................................................................................2 1.3.2 论文的主要工作和创新 ..........................................................................................2
第2章 同轴—波导转换器理论分析 .....................................................................................3 2.1 同轴—波导转换器的介绍 .............................................................................................3 2.2 同轴—波导转换器的原理 .............................................................................................3 2.2.1 波导的设计原理 ........................................................................................................3 2.2.2 脊型波导器件的设计原理与优势 ..................................................................... 10 2.2.3 阶梯阻抗变换基本原理 ....................................................................................... 13 2.3 同轴—波导转换器的性能参数介绍 ........................................................................ 16 2.3.1 输入驻波比 .............................................................................................................. 16 2.3.2 频率范围 .................................................................................................................. 16 2.3.3 插入损耗 .................................................................................................................. 16 2.3.4 S参数 ........................................................................................................................ 17 2.3.5 电压驻波比 .............................................................................................................. 17