3毫米探針型微帶/波導轉換過(guò)渡

1 引言

微帶/波導轉換過(guò)渡在毫米波系統中大量應用。對它的研究也持續了很多年，已經(jīng)大量報道的有波導/脊波導/微帶過(guò)渡，波導/鰭線(xiàn)/微帶過(guò)渡和微帶探針過(guò)渡[1-8]。對于波導/脊波導/微帶過(guò)渡和波導/鰭線(xiàn)/微帶過(guò)渡，波導和微帶的傳播方向一致，這對部件連接很方便。但波導/鰭線(xiàn)/微帶過(guò)渡尺寸較大，損耗也偏大，在空間尺寸要求緊湊的地方，近年來(lái)已很少使用。波導/脊波導/微帶過(guò)渡不易實(shí)現脊波導與微帶的有效連接。微帶探針型過(guò)渡具有尺寸小，性能優(yōu)良的特點(diǎn)，已經(jīng)獲得越來(lái)越多的應用。我們對微帶探針過(guò)渡也做了研究，見(jiàn)圖1示，并獲得良好的性能。

2 仿真分析

采用商用軟件HFSS對圖1所示過(guò)渡進(jìn)行了仿真分析。為方便實(shí)驗驗證，實(shí)驗驗證的結構為兩個(gè)過(guò)渡相連，即輸入波導通過(guò)轉換過(guò)渡連接到微帶，再通過(guò)轉換過(guò)渡連接到輸出波導。因此S11和S22是指兩波導端的反射系數，S12或S21則包含了兩個(gè)過(guò)渡的插入損耗。仿真結果見(jiàn)圖3示。仿真結果顯示，從90GHz到107GHz范圍過(guò)渡的反射損耗都小于-20dB, 插損很小。

圖1 微帶探針過(guò)渡

圖2 微帶/波導轉換過(guò)渡性能仿真結果

3 實(shí)驗驗證

我們加工制作了轉換過(guò)渡硬件，見(jiàn)圖3示。對轉換過(guò)渡的性能進(jìn)行了測試，測試結果見(jiàn)圖4，圖5，圖6。微帶/波導過(guò)渡器通過(guò)扭波導、彎波導及軟波導與測試系統連接，圖4中的插入損耗包含了這些接頭和轉換波導的插損。而反射損耗同樣包含了這些連接件的影響。但兩者還是較吻合的。

圖3 微帶/波導轉換過(guò)渡實(shí)物照片