刘少辉

(华东电子工程研究所 合肥 230088)

1 引言

同轴波导变换器用来实现同轴传输线与波导传输线之间的微波模式变换及能量传输，一般的同轴波导变换器所用波导均为标准波导，而本文阐述的同轴-扁波导变换器，根据工程需要，波导部分选用的是非标准扁波导，波导口径为63.5mm×10.16mm(注:X波段的标准波导口径为22.86mm×10.16mm)，在X波段，该口径波导甚至可以传输最高TE30高次模，因此该同轴-扁波导变换器的难点就在于高次模的抑制。

2 基本原理

同轴波导变换器的原理大同小异，一般两种情况:第一种是探针电激励，第二种是小环磁激励。激励的结果都是在波导的主模电磁场分布的相应位置产生交变的电场或者磁场，由激励方式决定。本文设计的端射式波导同轴变换器，选用小环磁激励。图1所示，同轴线内导体在波导内部与波导宽面采用阶梯块连接，外导体在端面与波导外壳连接，相当于形成了一个小的环型天线，激发起波导传输线主模式TE10对应的交变磁场。

图1 内部结构示意图

3 模式分析

该变换器使用的波导口径尺寸为63.5mm×10.16mm，由截止频率计算公式，得到最初的几个模式截止频率见表1。

表1 扁波导模式及对应截止频率

表1可见，所选波导口径除传输TE10主模外，还可传输TE20、TE30模式，因此，要想方设法抑制高次模式在波导中的传输，或者在模式耦合时就抑制其产生。

4 电讯设计及性能优化

4.1 耦合形式

同轴线内导体与波导宽面之间采用阶梯形连接形式，利用阶梯渐变阻抗过渡，实现优良性能，该形式在带宽和小驻波方面很有优势。……