05_微带波导转换例子

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1、微带波导转换电子科技大学贾宝富设计目标W波段微带波导转换工作频率：73.8-112GHz端口反射：≤-30dB插入损耗：≤1ddBW波段波导波导型号：WR-10a×b=2.54mm×1.27mm中心频率1/4波导波长微带介质基片微带基板：RogersRT/duroid5880Εr=2.2；tanδ=0.0009H=0.127mm;t=0.018mm综合50欧姆线宽某同学建立的仿真模型模型中材料设置模型中端口设置端口1波端口1个模式端口2波端口1个模式模型中边界设置空气盒上盖设为辐射边界。模型中波导开孔1.5mm0.4mm模型中存在的问题未利用对称性；计算时间与网格数量N的平

2、方成正比。利用对称性可以使网格的数量减少一半。介质基板使用有耗材料；使用有耗材料，场量的矩阵元素为复数。使用理想材料场量的矩阵元素为实数。端口2有多个模式可以传播；有高次模式可以传播，端口未设置（端口2模式数为1）。致使高次模在端口全反射。微带厚度不为零；波导开孔过大（致命错误）。波导开孔一定要保证在整个工作频率范围内波导开孔中除微带工作模式-准TEM模之外，所有的高次模式都不能传播。并且，这些高次模在波导开孔中要有足够的衰减（大于20dB）。波导开孔宽度与高次模单位长度衰减计算端口1高次模的衰减/mm（a1是开口宽度,f=112GHz）。单位长度衰减约为15dB波导与高次

3、模的耦合a1是开口宽度，f=112Ghz，L0=2mm。保证波导中的能量绝大多数耦合到微带中。每毫米耦合小于-20dB频率高端插损随开口宽度变化波导开口的原则当波导开口的横向尺寸变小以后，波导中边壁横向尺寸的突变会带来额外的反射。因此，横向开口的尺寸也不是越小越好。选择的原则是不能传播高次模，并对高次模有足够衰减的前提下越大越好。横向尺寸突变优化用仿真模型微带用理想导体(PEC)；介质基片用无耗介质(Εr=2.2；tanδ=0);空气介质用真空(Vacuum).优化模型边界设置优化模型边界设置端口1波端口1个模式端口2波端口1个模式选择优化变量L1S1W1S2W1设置优化目

4、标/选择优化器优化结果优化变量习题请你设计一个Ku波段的微带波导转换电路，波导规格R140，尺寸axb=15.7988x7.8994mm。微带使用Fr4材料，0.508mm厚。要求覆盖整个波导工作频率范围11.9-18GHz。谢谢！！