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宽带单脊波导—同轴转换器的仿真设计

2021-06-18武欢欢

南方农机 2021年11期

武欢欢

(陕西国防工业职业技术学院,陕西 西安 710300)

0 引言

目前,同轴—波导转换接头通常采用直插式结构[1],如图1(a)所示。原理是将同轴线的内导体延伸插入矩形波导腔内,插入腔体内的探针相当于一根天线,将同轴线传输的能量经探针头部辐射出去,在波导中激励起电磁场[2]。由于波导口的一端为短路板,电磁能量只能朝着波导的另一端口进行传输,所以传输方向性比较强,直插式的分析方法主要是模式匹配思想。为了使转换接头在一个较宽的频段范围内实现良好匹配,可通过调节探针的插入深度以及半径,也可通过将插入波导内的探针头部采用渐变的方法来实现展宽频带的目的,但不规则的探针形状会使得表面电流计算变得复杂,而且容易发生击穿。此外,这种直插式的结构输入端口与输出端口不在一条水平线上,不利于系统间的级联,结构不够紧凑。

本文设计采用图1(b)中所示的后馈式结构,其同轴线的输入端口与波导输出端口处于同一水平线上,有利于系统间的互连。设计采用同轴探针从矩形波导后壁插入波导腔体内的方式,在矩形波导中激励起电磁场;通过多节阶梯阻抗变换器来调节波导阻抗值,使矩形波导与同轴线阻抗值达到匹配,实现信号的较小损耗传输。文献[3]中介绍了一种7.5GHz~18 GHz的后馈式结构,但是其中部分通过微带线进行转换[4],需要进行焊接,增加了加工制作的复杂度。本文采用的后馈式结构,不存在微带部分,只需经过简单的机械加工便可实现。……

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