E波段和F波段波導H面T型縫隙耦合器

3 E波段耦合器仿真分析與設計

在E波段，設計工作中心頻率為75GHz，要求在72-78GHz頻帶范圍內耦合度為18dB，反射系數小于20dB。波導是E波段標準矩形波導WR12（3.1mm×1.55mm），通過優化耦合槽長度和寬度使其滿足指標要求。仿真得到的特性曲線如圖2所示。一般來講，隨著耦合縫長度L的增加，耦合度也隨之增大；耦合縫寬度W對耦合度的影響類似，如圖3所示。但是耦合縫寬度和長度對反射系數和平坦度的影響各異，需要綜合考慮選取一組最優值。仿真結果顯示，該耦合器在72-78 GHz頻帶內耦合度達到18dB,平坦度為±0.5dB，輸入反射系數均小于-20dB,很好的滿足了設計要求。

106-114GHz頻帶范圍內耦合度為13dB，反射系數盡可能小。具體結構和設計方法與E波段耦合器類似。另外，由于波導尺寸極小，使得歸一化波導壁厚大大增加，不連續部分微擾作用明顯，因此選取的公共壁厚度應盡可能小，但同時還要保持剛性，不至于產生形變，本文選取的厚度為0.3mm。最后仿真得到的特性曲線如圖4所示，該耦合器在106-114 GHz頻帶內耦合度為13dB,平坦度為±0.5dB，輸入反射系數小于-17dB。

圖2 E波段耦合器特性曲線

圖3 耦合縫寬度W對耦合度的影響

4 F波段耦合器仿真分析與設計

F波段標準矩形波導尺寸為2.03mm×1.02 mm，設計中心頻率110GHz.

圖4 F波段耦合器特性曲線