3毫米探針型微帶/波導轉換過渡

1 引言

微帶/波導轉換過渡在毫米波系統中大量應用。對它的研究也持續了很多年，已經大量報道的有波導/脊波導/微帶過渡，波導/鰭線/微帶過渡和微帶探針過渡[1-8]。對于波導/脊波導/微帶過渡和波導/鰭線/微帶過渡，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/微帶過渡尺寸較大，損耗也偏大，在空間尺寸要求緊湊的地方，近年來已很少使用。波導/脊波導/微帶過渡不易實現脊波導與微帶的有效連接。微帶探針型過渡具有尺寸小，性能優良的特點，已經獲得越來越多的應用。我們對微帶探針過渡也做了研究，見圖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所示過渡進行了仿真分析。為方便實驗驗證，實驗驗證的結構為兩個過渡相連，即輸入波導通過轉換過渡連接到微帶，再通過轉換過渡連接到輸出波導。因此S11和S22是指兩波導端的反射系數，S12或S21則包含了兩個過渡的插入損耗。仿真結果見圖3示。仿真結果顯示，從90GHz到107GHz范圍過渡的反射損耗都小于-20dB, 插損很小。

圖1 微帶探針過渡

圖2 微帶/波導轉換過渡性能仿真結果

3 實驗驗證

我們加工制作了轉換過渡硬件，見圖3示。對轉換過渡的性能進行了測試，測試結果見圖4，圖5，圖6。微帶/波導過渡器通過扭波導、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/波導轉換過渡實物照片