基于网络级联的宽带同轴波导转换器优化设计

同轴波导转换器在微波系统中具有重要的应用。基于网络级联及宽带匹配理论,对探针式同轴波导转换器结构进行建模,通过模式搜索法结合MATLAB编程计算出级联网络的S矩阵,使用空间映射算法对精确模型进行结构优化,在8.15-12.59GHz及7.95-12.86GHz频段分别获得了驻波小于1.10和1.20的指标,结构紧凑、易于实现,仿真结果证明设计结构有效可行,可满足常规X波段宽带馈电设备的使用要求,具有良好的应用前景。

8-18GHz同轴-波导转换器的分析与设计

同轴—波导转换器是微波系统中非常重要的元器件。基于脊波导和波导阶梯对导播系统中电磁波传播性能的影响,本文探讨了这两种结构应用在8-18GHz的宽带同轴—波导转换器设计中的情况。通过同轴—脊波导—矩形波导转换,并在脊波导上加载阶梯,很好地改善了阻抗匹配效果,提高了同轴—波导转换器的传输性能。仿真结果证明脊波导和波导阶梯在设计同轴—波导转换器中的有效性,在8-18GHz的倍频程带宽内驻波小于1.22,产生的高次模非常小。

宽带脊波导到同轴转换器的研制

介绍了一种新型后馈式宽带脊波导到同轴转换接头的分析设计方法,该方法采用模式转换和阻抗匹配的思想,通过切比雪夫型阶梯阻抗匹配枝节实现高低阻抗之间的过渡,并在脊波导和同轴线之间添加模式变换段改进接头的性能。详细分析了设计原理,给出了设计步骤,并用全波仿真软件进行了仿真验证。按照该方法设计并制作的650双脊波导到同轴宽带转换器,经测试在6.5～18 GHz的频率范围内性能良好,其技术性能指标优于已知的同类产品。

S波段波导同轴转换器的无源互调特性实验研究

通过专用无源互调(Passive Intermodulation,PIM)分析仪对S波段波导同轴转换器的PIM特性进行了研究.对S波段波导同轴转换器的原型器件进行了PIM测试,结果表明:在输入载波功率为40dBm时其三阶PIM约为-56dBm;从连接器的外导体镀层材料和内导体探针的结构设计两个角度对所测结果进行了解释,并通过改进实验予以验证;为进一步获得低PIM性能,依据低PIM设计的基本原理对S波段波导同轴转换器进行了设计加工及验证测试,测试结果表明在输入载波功率为43dBm时其三阶PIM约为-114dBm.所得结果对开展有关波导PIM特性实验研究、微波无源器件的低PIM设计具有借鉴意义.

周期性结构在毫米波波导同轴转换中应用

波导同轴转换连接器是微波、毫米波通信和测试中非常重要的器件.基于PBG(Photonic Band-Gap)和阶梯阻抗变换结构在导波系统中对电磁波传播性能的影响,探讨和研究了将这2种周期性结构应用在8 mm波导同轴转换连接器的设计中的情况,通过在同轴腔内导体介质支撑垫中布置二维PBG结构抑制同轴部分横向溢散的电磁波,通过在波导腔体内增加阶梯阻抗结构,改善阻抗变换效率,提高波导同轴转换器件的传输性能.仿真和实验证明了这种PBG/阶梯阻抗变换结构在毫米波波段同轴波导转换设计应用中的有效性,改善了系统的性能及稳定性,在不增加通常的调谐器件情况下,在较宽的频带范围内有效降低了驻波比.

6～20GHz同轴-矩形波导转换器的设计

宽带同轴-矩形波导转换器是高性能天馈系统的重要组件之一。针对现代电子系统对高频宽带特性的迫切需求,采用矩形波导宽壁平行加载金属双脊、同轴探针与脊波导非接触式转接、脊波导-矩形波导渐变转换的结构,设计了一种多过渡段、宽频带的同轴-矩形波导转换器,获得了6～20GHz工作带宽内插入损耗小于1dB、回波损耗小于-18dB的实测结果,可满足一般宽带天馈系统的馈电及测试要求。

小型气密矩形波导-同轴转换器的研制

研究了一种新型小型化气密矩形波导-同轴转换器的工作原理及结构特性,借助HFSS微波设计仿真软件进行了建模仿真,并在此基础上制作了转换器样件。实测结果表明该样件的插入损耗小于0.5dB、驻波系数小于1.3,达到了预期指标,满足工程应用的要求。

无需短路活塞相位信息的波导同轴转换器校准方法

针对采用矢量网络分析仪测量波导设备反射系数的问题，推导出一种采用匹配负载和短路活塞校准波导同轴转换器的方法。校准时只需要确定一个相位参考面，不需要记录短路活塞的位置信息。该方法消除了读刻度带来的误差，实施方便。在X波段通过一组实测数据验证了该方法的有效性。

非标准波导-同轴电缆转换组件的研制

介绍了非标准波导-同轴电缆转换组件的设计及Ansoft HFSS仿真。详细阐述了将电缆内导体直接插入同轴谐振腔内进行调配,通过改变短路活塞在波导谐振腔内的位置和λ0/4同轴调谐器在同轴谐振腔内的位置,可实现小电压驻波比、低损耗、结构稳定可靠等优异的技术性能,并给出了实测数据,其主要技术性能优于俄罗斯同类产品的主要技术性能。

波导同轴转换组件锈蚀分析

波导同轴转换装置采用镍-金双层镀层,部分零件在装配时发现有大量锈蚀。通过扫描电镜观察、镀层厚度测量等方法对锈蚀的原因进行了分析。结果表明:镀金层厚度较薄,镀层上有较多微孔,未能形成有效保护;零件包装盒使用了含氯元素的粘结剂,粘结剂变质分解导致了零件锈蚀。

毫米波宽带减高波导同轴转换的研制

介绍了一种基于脊波导的后馈式毫米波宽带减高波导同轴转换的设计方法,通过在同轴与脊波导之间增加方同轴过渡改善传输模式匹配从而提高转换带宽。采用这种方法研制波导口径尺寸6.00 mm×1.85 mm的波导同轴转换,对波导同轴转换进行背靠背测试,测试结果与仿真结果具有较好的一致性,在30~45 GHz(相对带宽36%)频带内传输损耗小于1.2 dB,回波损耗优于-10 dB。

一种用于低噪声放大器的波导同轴转换结构及绝缘子焊接工艺

低噪声放大器作为射频接收机的核心部件,其性能好坏直接决定了整个接收机性能和系统的信号质量,而低噪声放大器(简称低噪放)波导同轴转换的工艺性质量对其性能有直接影响。文章对一种X频段低噪放波导同轴转换结构的设计工艺性进行了研究,提出了一种整机结构设计以及绝缘子的焊接工艺方法,经试验验证使用该方法能满足设计电性能要求,同时降低了研制成本,增加了批产可靠性。

33～38GHz同轴—矩形波导转换器的设计

同轴一波导转换器是微波系统中非常重要的元器件。本文将介绍我们在33～38GHz探针型同轴一矩形波导转换器领域完成的工作。通过加载介质套，展宽了频带宽度，但同时带内驻波有所增加，我们的创新工作是，在不增加器件结构制作难度的前提下，通过在波导内给探针加载一个介质板使带内驻波始终小于1．11，达到了很好的传输效果。此结构仿真计算是利用基于有限元方法的三维仿真软件HFSS。

矩形波导/同轴转换隔离器设计

本文介绍低驻波矩形波导/同轴转换器的设计及低损耗隔离器磁参数的选择。研制结果表明,矩形波导/同轴转换隔离器带宽10％的范围内插损小于0.2dB,隔离大于26dB,波导输入驻波小于1.10。

宇航用毫米波高功率波导同轴转换器设计

基于阶梯阻抗变换式结构的优势,结合宇航工程应用需求,设计了一款毫米波高功率波导同轴转换器。从参数、结构、工艺、环境适应性以及热设计、微放电抑制等方面进行阐述,研制的BJ180波导同轴转换器在17.5~20.5 GHz频率范围内、-55℃^+85℃温度范围内,电压驻波比≤1.15、损耗≤0.2 d B、功率容量水平≥20W,满足宇航工程应用要求。

直馈式同轴一波导转换器设计

本文从理论上对脊波导直馈式同轴一波导转换器进行了分析．并利用电磁仿真软件Ansoft HFSS优化设计了ku波段的直馈式同轴一波导转换器．

3-节滤波器型π-模双间隙腔加载同轴-矩形波导输出电路研究

该文提出了一种适合于低频段中等功率的宽带速调管的新型3-节滤波器型输出电路—π-模双间隙腔加载同轴-矩形波导输出电路,并对输出电路的性能以及各部分结构对输出腔间隙阻抗的影响规律进行详细研究。研究结果表明,同轴-矩形波导混合型输出电路不仅克服了低频段宽带速调管中输出波导尺寸太大而影响聚焦系统的困难,有利于提高电子注通过率和整管效率,同时还具有很好的输出带宽潜力和良好的高功率承受能力。

一种采用集成波导过渡的同轴转带状线结构设计

介绍了一种采用集成波导作为过渡媒介的毫米波信号由同轴传输向带状线传输转换结构的设计方法。微波信号的整个传输过程包含两次变换,同轴-波导以及波导-带状线,两次变化过程中均保证了良好的接地效果,电磁屏蔽良好。采用这种结构建立了一款27 GHz~30 GHz的同轴转带状线的模型,并加工了对背的实物测试结构,实际测试结果与仿真结果高度拟合,在27 GHz~30 GHz的频带内回波损耗优于-15 dB,单端口传输损耗仅为0.5 dB,满足工程化应用的需求。

射频吸波材料波导测试法装置转换接头的仿真分析

波导法适用于500MHz￣1GHz频率范围对吸波材料的吸波性能进行测试,具有所需试样数目较少的优点。介绍了波导法的基本原理和实验室设计完成的波导法装置结构,利用高频仿真软件HFSS对装置的关键部分同轴—波导转换接头建模、仿真,根据仿真结果分析了影响接头性能的因素,在分析的基础上优化接头结构设计。

一种结构紧凑的毫米波波导滤波器的设计

提出了一种新颖的毫米波波导滤波器的设计方法,以常用的H面膜片波导滤波器为基础,配合并不常用的基于磁耦合原理的波导同轴转换,从波导短路端面引入E面耦合环,使输入输出方向在一条直线上,并将两者做一体化设计,在保证良好性能指标的情况下,结构设计更为紧凑,体积更小。该设计保证了在星载或机载设备上空间结构受限的情况下,器件安装与电缆连接的便利。借助HFSS全波电磁场仿真,成功地运用在中心频率30GHz毫米波波导带通滤波器的设计上,使设计方法更为简便实用。