Ka波段波导到微带的对脊鳍线过渡
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。
W波段对脊鳍线波导微带过渡设计与实现
W波段对脊鳍线波导微带过渡设计与实现荀民;赵宇博【摘要】波导到微带过渡经常被应用于微波毫米波电路当中,分析常见几种波导到微带电路的优缺点,仿真并制作了一款80GHz-100GHz的对脊鳍线波导到微带过渡,实现了80GHz-100GHz范围内,S21小于0.4dB,驻波小于1.5dB超宽带对脊鳍线波导到微带过渡,对比并分析了仿真结果与实测结果的不同,具有较强的实际意义.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2018(047)004【总页数】4页(P67-69,78)【关键词】W波段;波导—微带过渡;对脊鳍线【作者】荀民;赵宇博【作者单位】西安电子工程研究所西安710100;西安电子工程研究所西安710100【正文语种】中文【中图分类】TN957.50 引言波导到微带的过渡形式多种多样，常见的形式主要有微带探针过渡，对脊鳍线过渡，脊波导过渡等，在不同的应用环境下三种过渡形式在电性能方面都各有特色，但微带探针过渡实现的带宽较窄，微带探针过渡和脊波导过渡需要较高的结构加工精度和装配精度。
综合来看，对脊鳍线结构的波导微带过渡具有良好的宽带特性，对结构加工和装配精度要求相对较低，而且该结构形式便于在系统中集成应用，这里使用该结构实现了一款80GHz-100GHz的超宽带波导到微带过渡，具有较强的实用价值[1-2]。
1 对脊鳍线的设计正反面电路如图1所示，其中区域1为波导到微带过渡的过渡区域，区域2为调谐区域，其中S为调谐块，用于控制谐振点位置，区域3为微带电路。
W为50Ω带线，b为波导窄边。
图1 波导-对脊鳍线-微带过渡结构金属鳍线被制作于介质基片的两面，区域1当中，实现了从波导电场到微带准TEM的模式转变，在L区域当中入射波从TE10模转变为TEM模，从高阻转为低阻，模式转换过程见图2[3-5]。
图2 鳍线电场过渡图2 W波段对脊鳍线过渡设计鳍线过渡方式多种多样，包括余弦平方曲线，指数函数曲线，双指数函数曲线，余弦平方曲线：d(z)=b-(b-s)sin2(πz/2L)(1)单指数和双指数函数曲线：d(z)=s-(b-s)(1-z/L)t(2)(3)其中L代表过渡段的长度，b代表的是波导窄边的宽度，s代表微带线的宽度。
双脊波导和微带转换 -回复
双脊波导和微带转换-回复双脊波导和微带转换是无线通信中常用的两种传输线。
它们各有特点，在不同场景下有着广泛的应用。
本文将详细介绍双脊波导和微带转换的原理、特点以及应用，帮助读者全面了解这两种传输线。
首先，我们来介绍双脊波导。
双脊波导是一种层状传输线结构，在大规模集成电路和微电子器件中广泛应用。
它由一层导电材料的上下两个区域夹着一层绝缘材料构成。
通过在导电层上加上两条脊线，形成了一个双脊结构。
双脊波导可以传输高频信号，具有优异的线性和非线性特性。
双脊波导的工作原理是利用电磁波在导电层中传播的方式进行信号传输。
电磁波通过脊线和导电层之间的介质进行耦合，进而在导电层中传输。
双脊波导的传输损耗很低，能够有效地减少信号的衰减。
此外，双脊波导的结构紧凑，能够实现高度集成的电路设计。
双脊波导在微波设备和光纤通信系统中的应用非常广泛。
它可以用于实现高速、低噪声的放大器和滤波器设计，同时还可以用于电子线路的布线和连接。
双脊波导还在毫米波、太赫兹和光子学等领域有着重要的应用，为这些领域的研究和开发提供了有效的工具。
接下来，我们将介绍微带转换。
微带转换是一种常用的信号传输和耦合方式，在微波和射频电路中广泛应用。
它由两个导电层和一个介质层构成。
其中一个导电层是微带线的信号传输层，另一个导电层用于对地。
介质层则用于隔离和支撑两个导电层。
微带转换的工作原理是通过电磁场在导电层和介质层之间的耦合来实现信号传输。
当电磁波通过微带线时，会在介质层和地层之间形成一种特殊的电场和磁场分布，从而实现信号传输。
微带转换具有结构简单、方便制作、易于集成等优势，在微波通信和射频领域得到广泛应用。
微带转换主要用于实现微波网络中的阻抗匹配和信号耦合。
它可以用于天线设计、滤波器设计、功率分配和噪声耦合等方面。
此外，微带转换还广泛应用于微波电路板和集成电路设计，为无线通信和射频电子设备提供了重要的技术支持。
综上所述，双脊波导和微带转换是两种常用的传输线。
基片集成波导与微带线的转换设计
基片集成波导与微带线的转换设计随着通信技术的发展，无线通信系统越来越广泛地应用于日常生活和工业生产中。
在无线通信系统中，波导和微带线是常见的传输介质。
波导是一种用于传输电磁波的管道，其优点是低损耗、高传输效率和较大的带宽，但是波导的制作成本较高，体积较大，无法直接集成于集成电路中。
而微带线是一种用于传输微波信号的导行线，在集成电路中易于制作和集成，但是其损耗较大，带宽较小，因此在实际应用中需要将波导与微带线进行转换。
波导与微带线的转换设计是无线通信系统中的重要环节，其设计需要考虑到传输效率、损耗、带宽和制作成本等多方面因素。
本文将重点介绍基片集成波导与微带线的转换设计。
基片集成波导与微带线的转换设计是指将波导和微带线集成在同一电路板上，并设计出高效的波导与微带线之间的转换结构。
基片集成波导与微带线的转换设计既可以利用波导的优点，又可以利用微带线的优点，从而在无线通信系统中取得更好的性能。
基片集成波导与微带线的转换设计主要包括以下几个方面：波导与微带线之间的传输结构设计、波导与微带线之间的阻抗匹配设计、波导与微带线之间的传输效率和损耗分析、基片集成工艺等。
首先，波导与微带线之间的传输结构设计是基片集成波导与微带线的转换设计的重要部分。
传输结构的设计需要考虑到波导与微带线的特性，并设计出合适的结构来实现波导与微带线之间的信号传输。
目前常用的波导与微带线之间的传输结构有耦合槽、耦合窗、天线和耦合结构等，这些结构的设计需要考虑到波导与微带线的工作频率、阻抗匹配和传输效率等因素。
其次，波导与微带线之间的阻抗匹配设计是基片集成波导与微带线的转换设计的关键环节。
阻抗匹配设计需要将波导与微带线的阻抗进行匹配，从而实现波导与微带线之间的高效能量传输。
阻抗匹配设计需要考虑到波导与微带线的特性、工作频率、波导结构和微带线结构等因素。
第三，波导与微带线之间的传输效率和损耗分析是基片集成波导与微带线的转换设计的重要内容。
V波段微带波导过渡设计
第2期2019年2月Vol.14No.2Feb.2019 Journal of CAEIT程与应用doi：10.3969/j.issn.1673-5692.2019.02.016 V波段微带-波导过渡设计张运传，刘志红(华东电子工程研究所，安徽合肥230031)摘要：本文介绍了一种应用于汽车防撞雷达收发前端测量的V波段微带-波导过渡设计。
利用高频仿真软件HFSS对过渡结构进行了仿真优化并进行了实物制作。
对过渡进行了测试并和仿真结果进行了对比分析。
结果表明该过渡可以满足实际测试需求。
关键词：V波段；微带-波导过渡；防撞雷达；仿真优化中图分类号:TN402文献标识码：A文章编号:1673-5692(2019)02-0203-03Design of V-Band Microstrip-Waveguide TransitionZHANG Yun-chuan,LIU Zhi-hong(East China Research Insititute of Electronic Engineering,Hefei230031)Abstract:This paper introduces a V-l)and microstrip-waveguide transition design applied to the front end measurement of vehicle collision-avoidance radar.The high frequency simulation software HFSS is used to simulate and optimize the transition structure.Then it is realized.Both simulation and measurement are compared and analyzed.The results show that the transition can meet the actual testing requirements.Key words:V-band；microstrip-waveguide transition；collision-avoidance radar；simulation and optimi・zationo引言随着毫米波技术的日益发展，单片微波集成电路(MMIC)的使用越来越广泛。
微带-波导过渡结构及其应用
微带-波导过渡结构及其应用摘要：本文介绍了一种微带与波导过渡结构，该结构通过金属柱将微带线与波导顶部连接，将微带线的地与波导底部连接，同时引入合适的金属块调节，使得微带信号较好地在指定频段过渡到波导结构。
应用该结构，本文设计了一个滤波主体结构为腔体结构、输入输出为微带线结构的滤波器，使得该滤波器在具备低损耗的同时又便于与平面微带电路集成。
仿真结果显示该滤波器性能优良，验证了设计的有效性。
1 引言现代通信系统对高性能滤波器的要求和需求都非常高。
滤波器不仅需要具备更小的尺寸，更低的插入损耗，还需要更好的选择性能[1-10]。
基于微带或带状线等结构的滤波器一般尺寸较好，且易于其他平面电路结合，但是由于介质板损耗、辐射损耗和金属损耗，这些滤波器通常带内损耗都较大，实际应用具有较大局限性。
波导类滤波器由于没有辐射损耗，介质损耗也基本可不予考虑，主要存在的是金属损耗，其谐振器的品质因数一般远高于微带、带状线等结构的谐振器，构成的滤波器一般带内损耗要远小于平面结构的滤波器。
但一般腔体滤波器与平面电路较难集成，其间通过线缆连接往往又会占据较大的面积。
为了既能利用波导滤波器损耗低的优点，又能便于与平面电路集成，本文给出了一种微带线与波导的过渡结构，使得信号通过该结构能顺利地由微带线传输到波导中。
在此基础上，本文给出了一个应用该结构的滤波器实例，在兼顾集成的同时又可使得整个滤波器具有较低的插入损耗。
2 微带线-波导过渡结构图1给出微带线-波导过渡结构的示意图，其中波导结构的底部是由介质板顶部的金属地构成的，金属过孔将介质板底部的地与介质板顶部的金属地相连接；微带线通过波导壁上的开孔进入波导腔，与金属地之间以间隙隔开，微带线的末端通过金属柱与波导顶部连接，同时在波导顶部引入适当的金属块以调节两种传输模式之间的良好匹配。
图1 微带线-波导过渡结构示意图 a. 外观 b. 去除波导壁后的视图3 滤波器设计在上述微带线-波导过渡结构基础上，本文设计了一个包含该过渡结构的滤波器，如图2所示。
基片集成波导及其微带过渡的设计
基片集成波导及其微带过渡的设计赵元英;袁皓【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2012(035)004【摘要】This paper designs the substrate integrated waveguide（SIW）operating in Ka-band,expatiates the principle and structure of SIW and its microstrip transition,and deduces the calculation method of each parameter in the transition structure by means of formulas,performs the simulation through HFSS software,makes a transition sample from SIW to the microstrip and performs test,and the results show that the insertion loss of the waveguide is from-1dB to-2 dB and the return loss is less than-10 dB from 35.5 GHz to 37.5 GHz.%设计了工作于毫米波频段的基片集成波导（SIW）,阐述了基片集成波导及其微带过渡的原理和结构,公式推导出过渡结构中各种参数的计算方法,通过HFSS软件进行仿真,制作了SIW与微带过渡的样品并测试,结果表明在35.5～37.5GHz范围内,波导插损为-1～-2dB,回波损耗小于-10dB,性能良好。
【总页数】3页(P66-68)【作者】赵元英;袁皓【作者单位】中国电子科技集团公司13所,石家庄050051;云南大学,昆明650091【正文语种】中文【中图分类】TN454【相关文献】1.基片集成波导与微带线的转换设计 [J], 刘婷;李海波2.基片集成波导与微带线的过渡研究 [J], 邹雄;童创明;鲍峻松;余定旺;李丹3.一种改进型基片集成波导-微带过渡器的仿真设计 [J], 武欢欢4.一种基片集成波导-微带过渡器的仿真设计 [J], 武欢欢5.W波段波导—微带对脊鳍线过渡结构设计 [J], 单伟;包超;高志宇;郑晓;秦越因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
K波段波导-微带转换装置的设计
K波段波导-微带转换装置的设计
张春艳
【期刊名称】《真空电子技术》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】应用微带探针直接插入波导的激励方法设计了一种用于毫米波MMIC电路的波导-微带转换装置.运用微带探针直接插入波导的激励方法,使得整体结构更加简单、紧凑,并且具有无需焊接和安装方便等优点.但一段耦合线E面微带探针的带宽比较窄,不能满足实际需要,所以把波导内的一段耦合线E面微带探针改进为两段耦合线E面微带探针.利用三维仿真软件HFSS对K波段E面探针方式波导-微带转换装置进行了仿真与优化设计,结果表明在16～20.8 GHz的带宽内端口反射小于-20 dB,带内损耗小于0.1 dB,设计基本合理.
【总页数】4页(P39-42)
【作者】张春艳
【作者单位】电子科技大学物理电子学院,四川成都610054
【正文语种】中文
【中图分类】TN814
【相关文献】
1.波导带通滤波器与微带转换装置的设计 [J], 陈宪龙;罗勇
2.V波段微带-波导过渡设计 [J], 张运传;刘志红
3.一种基于波导-微带转换的X波段功率分配/合成网络设计 [J], 臧恒; 徐小帆; 裴
政; 夏熙
4.一种E波段耦合微带线和矩形波导转换的设计 [J], 王健;孙泽月;张力维;王晓鹏;姚武生
5.W波段波导—微带对脊鳍线过渡结构设计 [J], 单伟;包超;高志宇;郑晓;秦越因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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Ka 波段波导到微带的对脊鳍线过渡
1 引言在毫米波系统中，射频电路都由一些无源和有源功能部件组成。从
原则上讲，各种毫米波传输线都可制作出与之相应的无源部件。但目前，毫米
波频段的无源部件还是以矩形波导结构为主。随着毫米波集成电路技术的飞速
发展，微带线作为现有毫米波集成电路中一种十分重要的传输媒介得到了广泛
的应用。无源电路广泛的应用于微波、毫米波电路中，无源电路在微波电路中
扮演着极其重要的角色。可以用一句话来概括无源电路，无源电路就是为了满
足某种传输方程而采用的电路形式和微波传输系统。而在微波的高端，尤其是
毫米波电路，常常采用的是波导、微带线、鳍线和共面波导。在本论文中主要
涉及到波导-对脊鳍线-微带线的过渡结构，故本论文主要涉及此方面的理论、
电路仿真等内容。
2 过渡设置 2.1 波导-微带过渡结构目前，所有毫米波检测设备大多以标准矩
形波导作为其输入的 RF 接口，因而平面集成电路性能检测都必须通过具有带
宽特性的过渡装置来完成。对这些过渡装置的基本要求是：
（1）传输损耗要低，回波损耗要高，应该有足够的频带宽度，能够保证射
频信号在带内单向低耗的传输。
（2）装卸容易，并具有良好的重复性和一致性。
（3）与电路协调设计，并便于加工制作。
标准的矩形波导与微带的过渡结构有多种方式。最常用的是矩形波导-脊波导
-微带、波导-微带探针-微带以及波导-对极鳍线-微带过渡等。在本论文中我采
用的是波导-对极鳍线-微带的过渡形式，这种形式的过渡结构具有频带宽、插
损小，安装方便等特点，而且可以通过调节中间的谐振块的大小使谐振频率远