谢 义

(安徽电子信息职业技术学院，安徽蚌埠 233000)

0 引言

毫米波同轴连接器的绝缘支撑会导致内外导体直径出现台阶，从而影响连接器的电气性能[1].除此之外由于制造的原因，连接器不可能是一个均匀的同轴传输线.根据电磁场理论，任何尺寸的绝缘支撑都会激发一定频率的高阶模，同时在一对同轴连接器接头处也会产生较强的电磁波辐射，会造成很大的电磁干扰，使其无法传播电磁信号[2].因此高阶模的产生直接影响了连接器的插入损耗、电压驻波比和使用频率范围等电气性能.这就需要通过同轴线传输的基本理论分析与计算求得比较合理的设计参数来指导连接器的理论设计[3].

1 绝缘支撑激发高阶模

绝缘支撑激发的高阶模为TE系列模，为方便计算，选择TE01模为基本，同时对绝缘介质和空气的损耗忽略不计[6].

TE01模的电场公式如下：

(1)

(2)

其中：

C：常数ω：角频率，μ：磁导率

Kc：特征值r：半径J1：第一阶第一类贝塞尔函数

J1′：J1的导数N1：第一阶第二类贝塞尔函数

N1′：N1的导数.

轴向电流密度：

(3)

TE模的波阻抗：

(4)

媒质波阻抗：

(5)

其中：

Ε：介电常数σ：媒质电导率λ：真空波长λg：波导波长.

假设a、b分别为内导体的外半径、外导体的内半径，以TE01模为基本时，式(1)中的ejθ和式(2)中的ejθ应为cosθ、sinθ[7]，从而得到内外导体之间的电压：

(6)

(7)

其中：Eb=Er|r=b

图1 高阶模在绝缘支撑表面产生谐振阻抗图Fig.1 The Resonance Impedance of the High- order Mode on the Dielectric Support Surface

以上分析可见，绝缘支撑激发的高阶模在绝缘支撑表面产生谐振，如图1所示，Zair是从绝缘支撑表面向空气介质段看去的阻抗，Zbead是向绝缘支撑……