Ka波段波導(dǎo)到微帶的對(duì)脊鰭線過渡

過渡段的長(zhǎng)度l不能過短，過短時(shí)，端口的反射系數(shù)較大；也不能過長(zhǎng)，因?yàn)檫^長(zhǎng)時(shí)，電路的損耗較大，只能采取折衷的辦法，一般l取1.5左右。這里給出了用于Ka波段26.5~40GHz的過渡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。矩形波導(dǎo)采用WR-28（a=7.112mm, b=3.566mm），微帶和鰭線的介質(zhì)基片都采用RT-duroid 5880材料（相對(duì)介電常數(shù)=2.2），厚度h=0.254mm，金屬條帶厚度t=0.017mm，微帶寬度w=0.76mm。

3.2 仿真模型及結(jié)果

在波導(dǎo)—微帶對(duì)極鰭線過渡設(shè)計(jì)好后，我利用仿真軟件CST Microwave Studio對(duì)所設(shè)計(jì)的過渡進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真。仿真模型如圖1所示。

圖3 （a）波導(dǎo)-微帶對(duì)脊鰭線過渡的CST仿真模型

圖3 （b）波導(dǎo)-微帶對(duì)脊鰭線背靠背CST仿真模型

模型中其它敏感幾何參數(shù)如表1所示（單位:mm）。

表1 矩形波導(dǎo)-對(duì)脊鰭線過渡參數(shù)表

在利用CST軟件對(duì)所構(gòu)建的模型進(jìn)行求解時(shí)，為了獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，仿真設(shè)置是十分關(guān)鍵的。網(wǎng)格的大小決定了精度，它必須和計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力相互折衷。一方面，網(wǎng)格越多就越精確；另一方面，計(jì)算大量的網(wǎng)格需用大量的CPU時(shí)間和內(nèi)存，所以，在保證精度的前提下盡量簡(jiǎn)化網(wǎng)格。

采用CST軟件對(duì)過渡結(jié)構(gòu)進(jìn)行S參數(shù)仿真，仿真結(jié)果如圖4所示。

(a)波導(dǎo)-微帶對(duì)脊鰭線過渡仿真結(jié)果

（b）波導(dǎo)-微帶對(duì)脊鰭線背靠背模型仿真結(jié)果

圖4

從仿真結(jié)果可以看出，通帶平坦且插入損耗小，帶內(nèi)無(wú)諧振點(diǎn)。結(jié)果不好時(shí)，可以優(yōu)化半圓弧的位置或半徑。在優(yōu)化網(wǎng)格時(shí)，首先先不加密，產(chǎn)生一個(gè)粗糙的初始網(wǎng)格結(jié)果，然后再加密，我一般選2-4個(gè)passes。

4 結(jié)束語(yǔ)

本論文主要是介紹波導(dǎo)-微帶對(duì)脊鰭線過渡結(jié)構(gòu)，利用CST軟件對(duì)該電路結(jié)構(gòu)在Ka頻段進(jìn)行仿真優(yōu)化。該結(jié)構(gòu)能在寬頻帶達(dá)到良好的過渡效果，具有結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、易于裝配和批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。