一种新型毫米波集成波导微带转换的分析与设计

提出一种新型集成于单层微带基片的毫米波集成波导微带转换 ,由一圆形微带谐振器、微带共面波导探针组成。利用全波分析软件对该转换器进行了分析计算、优化设计。测试了波导微带转换实物 ,结果表明 ,在Ka波段在 1 GHz频带内 ,该波导微带转换具有较低的插入损耗 ( <0 .4d B)和反射损耗 ( <-1 4d B)。可满足相关毫米波微带集成电路系统的应用要求。

毫米波宽带H面波导微带转换结构

微带探针的波导微带的转换结构基于直接插入波导的微带探针激励方法设计,是一种用于毫米波单片微波集成电路(MMIC)芯片封装测试的波导-微带转换结构。运用微带探针直接插入波导进行场的激励方式,可使得整体结构更加简单、紧凑,并且具有无需焊接和安装方便等优点。利用三维电磁仿真软件(HFSS)对Ka波段波导的H面探针方式波导-微带转换装置进行了仿真与优化设计,结果表明在26.5-40 GHz的波导全带宽内,端口的反射系数小于-20 d B,带内损耗小于0.3 d B。

W波段对脊鳍线过渡的波导微带转换设计

本文研究了 W 波段对脊鳍线过渡的波导—微带转换技术,对余弦平方渐变和 Spline 曲线渐变两种形式的对脊鳍线过渡进行了分析和仿真,并设计制作了 Spline 曲线形式的波导-对脊鳍线-微带转换,结构为背靠背。在整个 W 波段,单个过渡结构插入损耗小于1.3dB,回波损耗小于-13dB,在（90～99）GHz 内,单个过渡结构插入损耗小于1.0dB,回波损耗小于-20dB,实现了很好的宽带过渡性能。

Ku频段波导微带转换的设计与分析

利用HFSS仿真软件,设计并加工一个用于Ku频段的波导微带转换器。该波导微带转换采用探针平面与波导窄壁垂直的结构。两端口仿真回波小于-30d B,差损小于0.3d B,实际测试回波小于-18d B,单个波导微带转换端口差损为0.3d B。

Ka波段宽带波导-微带转换结构设计与应用

为探索毫米波功放高功率稳定输出特性,设计研究了一种适用于Ka波段的共面输出新型波导-微带转换结构,采用HFSS仿真软件分析了结构可行性,并在样机上进行组装验证。通过优化转换结构,设计两段式微带的一体化结构矩形波导口作为射频输出,波导口尺寸为2.0mm×7.11mm,通过在波导微带探针结构中引入共面波导间的宽带互联结构,采用键合金丝串联微带与探针完成阻抗匹配,在确保薄膜探针可靠性组装的同时,可有效确保射频输出指标的一致性。最终产品性能测试覆盖33.5GHz~35.5GHz,实现了毫米波信号的优良传输,输出功率稳定保持40dBm~42dBm。该两段式微带-波导转换方式,具有功率较高、损耗较低的特点,加工一致性好,在微波毫米波领域具有非常广阔的应用前景。

一种Ka频段波导微带鳍线转换结构

为使波导微带转换的尺寸和性能更优,采用HFSS高频仿真软件里的样条曲线做波导微带转换的鳍线渐变曲线,使波导微带转换的过渡长度与采用其他渐变曲线在相同指标情况下相比更短一些。转换模型中的介质基片向标准矩形波导宽边两侧延伸四分之一波长并在其上各打一行孔径和间距合适的金属填充通孔,这样既便于固定基片,又能提高鳍线电路的隔离度。使用HFSS软件对该模型进行仿真优化分析后的结果为:在28.5～39GHz频带内得到大于25dB的回波损耗和小于0.1dB的插入损耗,基本达到预期目的。

60GHz微带波导转换结构设计及其在通信集成前端中的应用

60 GHz无线通信技术具有非常宽的带宽,可以应用于超高速无线数据传输,已经成为第四代无线通信的重要组成部分,学术界和工业界对此投入了持续的关注。对60 GHz频段微带波导转换结构进行了设计,结果显示在57 GHz～64 GHz通信频率范围内,插入损耗小于1 dB,回波损耗小于-15 dB,达到了实用化要求。并利用MMIC芯片完成了60 GHz毫米波通信系统T/R模块的集成设计,对QPSK通信体制下的调制和解调信号进行了分析,验证了系统的可行性。

W频段微带-波导转换

研究了W波段微带到波导的转换技术。通过对波导-同轴以及同轴-微带转换的研究，给出了转换设计的一般步骤以及计算公式。为了提高转换性能，采用了两截2／4阻抗变换段进行微带与绝缘子探针的阻抗匹配，有效改善了驻波系数。这种方式具有密封性好、可靠性高的优点，被广泛采用。在75～77GHz的频带范围内，两个转换的总插入损耗≤2．5dB，回波损耗≤-18dB。

V波段波导-微带探针转换器设计

采用高频仿真软件HFSS仿真设计了V波段E面探针方式的波导-微带探针转换器结构,并加工制作了实物样件.经测试样件实测结果表明,在频率50～60 GHz的范围内,转换器的插入损耗＜0.5 dB,与仿真结果基本吻合,适合广泛工程应用.

毫米波LTCC组件中的波导-微带转换

介绍了Ka波段LTCC(低温共烧陶瓷)组件中矩形波导-微带的一种新型转换结构。这种转换结构通过波导和微带间的开槽耦合以及在LTCC多层布线基板中用金属填充通孔阵列等效替换波导壁而实现。此类型波导到微带的转换无需将安装在波导内的LTCC基板加工成特殊形状,便于加工,而且转换对LTCC基板和波导的机械安装公差要求较低。

一种介质密封型微带波导转换器的设计

设计一种适用于有密封性要求的毫米波收发组件的微带波导转换器。采用微带探针形式实现微波信号从微带传输到波导传输的转换，通过微带过渡和波导空气腔实现转换的良好匹配，采用介质密封环实现对波导口的密封。实例测试结果表明，在30~40GHz频率范围内，转换器驻波比小于1．4，插入损耗小于0．3dB。

一种X波段磁场耦合式波导-微带转换结构

波导-微带转换器是微波集成电路和天馈线系统中的重要器件。结合具体应用,设计了一款新型、宽带磁耦合式波导-微带转换器。和传统结构相比,本设计用双层的贴片结构代替金属块状阶梯脊,通过在贴片上加载金属过孔来展宽转换的带宽;将阶梯状金属贴片和微带探针一体化设计,从而避免了焊接带来的损耗和结构不稳定,并且减小了加工难度,降低了重量和成本。测试结果表明,波导-微带转换器的两个端口在8.85～11.52 GHz的频带内回波损耗小于-15 dB,插入损耗约为0.8 dB,均满足应用需求。

K波段波导-微带转换装置的设计

应用微带探针直接插入波导的激励方法设计了一种用于毫米波MMIC电路的波导-微带转换装置。运用微带探针直接插入波导的激励方法,使得整体结构更加简单、紧凑,并且具有无需焊接和安装方便等优点。但一段耦合线E面微带探针的带宽比较窄,不能满足实际需要,所以把波导内的一段耦合线E面微带探针改进为两段耦合线E面微带探针。利用三维仿真软件HFSS对K波段E面探针方式波导-微带转换装置进行了仿真与优化设计,结果表明在16～20.8GHz的带宽内端口反射小于-20dB,带内损耗小于0.1dB,设计基本合理。

Ka频段矩形波导——微带转换结构

提出了一种波导到微带过渡结构的同轴探针过渡。该结构具有结构紧凑、频带宽、密封性好等优点，可以满足实际工程中对矩形波导输入口不同极化方向的要求，其波导输出端口以同轴探针为中心任意角度旋转，为射频系统工程师提供更灵活的设计方案。利用Advanced Design System（ADS）对提取电路进行了电路仿真，并与CST Microwave Studio（CST）场仿真结果进行了对比，证明了电路提取的正确性。设计加工了一对背靠背的电路进行测试，在28.8～40 GHz频段内插入损耗小于2.28 dB，回波损耗大于7.8 dB。

一种W波段介质密封型的波导-微带转换结构

提出了一种W波段波导-微带转换结构。该转换结构采用探针耦合转换的形式实现微波信号从矩形波导(BJ-900)到微带传输线的转换,并利用介质板实现波导口的密封。设计制作背靠背转换结构,在75~105GHz频率范围内测试结果:回波损耗优于-10dB,插入损耗小于3dB,泄漏率小于1×10-9Pa·m3/s。

波导带通滤波器与微带转换装置的设计

利用三维仿真软件HFSS首先设计了K波段7阶电感E面带通波导滤波器,以及波导-微带转换器,其中波导滤波器的中心频率为19GHz,带宽为3GHz,带内损耗小于0.1dB,端口反射小于-20dB;而波导-微带的转换器在16～20.8GHz的带宽内端口反射小于-20dB,带内损耗小于0.1dB。然后将两者有效结合为一体,其工作带宽为17.5～20.5GHz,带内损耗为0.3dB,端口反射小于-15dB,带外抑制小于-30dB,可以满足实际系统应用的需求。

一种基于波导-微带转换的X波段功率分配/合成网络设计

针对X波段高功率信号功率合成/分配需求,提出一种基于波导结构、集成波导-微带转换的功率分配/合成网络。将4路波导功分/合成器和波导-微带转换探针进行级联,并借助三维电磁仿真软件设计优化。实测结果表明,在f 0±0.55 GHz频段内,4个输出端口幅度一致性优于±0.35 dB,相位一致性优于±3.5°,幅度一致性和相位一致性良好,满足工程应用需求。

X频段波导-微带转换

本文利用Ansoft公司研发的三维电磁场仿真软件HFSS，通过对波导一同轴以及同轴一微带转换的研究，设计并制作了中心频率为9．5GHz的波导-微带转换结构，分析了影响过渡性能的因素，给出了仿真结果及腔体尺寸。实物测试结果表明，在9～10GHz的范围内，其插入损耗小于0．2dB，驻波小于1．5，满足工程要求。

基于鳍线过渡的W波段微带/波导转换

分析研究了一种基于对极鳍线结构设计的W波段微带-波导转换结构,该转换结构具有结构简单、尺寸小、安装方便、过渡方向与基于微波单片集成电路(MMIC)设计的微带电路同方向、良好宽带特性的特点,在W波段全频段内,单个转换结构的带内插损小于0.6 dB,可广泛应用于W波段功能模块与系统中。

采用共面波导/微带耦合结构的超宽带带通滤波器的改进设计

本文提出了一种超宽带带通滤波器的改进设计方法,通过这种设计方法能够有效展宽阻带,实现谐波抑制的效果。该设计方式基于微带和共面波导(CPW)耦合的结构,其中,微带与输入/输出共面波导分别设计在介质基板的两个不同面上。本文在输入/输出端口附近的共面波导中心导带处做了改进,用于抑制高频段的谐波,从而在保证通带性能良好的基础上,有效抑制了寄生通带。文中给出了改进后滤波器的结构以及通过仿真和实验获得的性能参数,结果显示该滤波器具有良好的谐波抑制作用,使得阻带的高端达到20.0GHz,约为中心频率的3倍左右。