共面波导-宽边耦合平行双线转接器的设计与研究

摘要

本文以共面波导到平行双线的转接器作为研究对象，研究具有高频以及宽频特性的转接器及其关键理论与技术。
　　首先提出了一种最简单的用于连接共面波导与宽边耦合带状线的转接器，并对此转换器中每个参数对传输性能的影响进行了仿真分析。然后将文中提出的转换器进行了分解，逐次研究了分解出来的各个部分的等效电路模型，并将模型全波分析的传输参数与等效电路模型的传输参数进行了对比。这将为完善共面波导到平行双线转接器的设计理论和方法，实现高性能转接器这一科学问题奠定理论基础。
　　然后提出了一种可以增加转接器传输带宽、降低转接器插入损耗的方法，对这种结构优化的方法进行了循序渐进的分析，并通过软件仿真与实物测量的方式对优化方法的正确性进行了检验与验证。
　　最后设计并研究了一种用于连接共面波导与宽边耦合带状线的转接器。对称共面波导的中心导带通过一个锤形、线性渐变的结构，与宽边耦合带状线的一条边相连；与此同时，对称共面波导的接地板，利用一个Y-型结构的开路电路，与宽边耦合带状线的另一条边电磁耦合。然后，我们制作并测量了四种不同特性阻抗比的、背对背的转接器模型。在保证回波损耗大于10 dB，而插入损耗低于2.4 dB的前提下，我们测量出的传输带宽可以达到从1.16到12.02 GHz的范围，传输带宽比达到了10.4:1。
　　总体来说，与其他此领域里的研究相比，本文研究的转接器具有体积小巧、宽频带、反射系数小，以及传递衰减小等特性。

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专用术语注释表

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 电磁仿真软件简介

第二章 波导传输线理论

2.1 共面波导

2.2 微带线

2.3 平行双线

第三章 单边共面波导/宽边耦合带状线转接器等效电路的研究

3.1 用于等效电路研究的模型结构图

3.2 微波网络分析法

3.3 等效电路模型的理论分析

第四章 单边共面波导/宽边耦合带状线转接器的优化

4.1 双枝节转换器的优化与建模

4.2 三枝节转换器的优化与建模

4.3 多枝节转换器的优化与建模

第五章 对称共面波导到宽边耦合带状线转接器的设计

5.1 国内外研究现状

5.2 改进型共面波导/双线转接器

5.3 四种转接器模型的全面对比

5.4 四种原型的对比总结

结束语

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间申请的专利

附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢