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1、2016年2月宇航计测技术Feb.,2016第36卷第1期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.36,No.1文章编号:1000-7202(2016)01-0024-05中图分类号:TP212文献标识码:A宽带高性能SMA匹配负载的研制屈晓松蔡晓涛王慧峰张力敏(北京无线电计量测试研究所,北京100039)摘要本文介绍一款高性能SMA匹配负载的设计、制作及测试。匹配负载制作难点在于高性能微波电阻选型、过渡段匹配设计及电阻段外导体渐进线设计。本文应用CST仿真软件对产品结构进行整体仿真,优化得到合理结构。
2、仿真中应用TDR模块“看见”结构找到不匹配点。产品测试达到设计目标:DC~18GHz,驻波比小于1.07。测试结果验证设计方法有效性。关键词驻波比反射负载CST仿真软件时域反射DesignofaWidebandHighPerformanceSMALoadQUXiao-songCAIXiao-taoWANGHui-fengZHANGLi-min(BeijingInstituteofRadioMetrology&Measurements,Beijing100039)AbstractThisarticlepresentsthedesignandmanufactu
3、reofanovelSMAwidebandloadwithhighperformance,andthentestit.Theemphasesofthewidebandloaddesignarethechoiceoftheresist-ance,thematchoftransitionsegment,thedesignofthetractrixoftheouterconductorofresistanceseg-ment.ThestructureissimulatedusingCSTsoftware.TDR(TimeDomainReflection)comp
4、utationiswellknownfrommeasurement.InsimulationtheTDRmoduleistheonlypossibilityto“lookintoastruc-ture”andlocatemismatches.Itisveryprecisiontodesigncoaxialcomponent.ThefinalstructureofthisSMAloadisfabricatedandtested.ThemeasuredVSWRoftheSMAloadislessthan1.07.Agooda-greementbetweenth
5、esimulatedandmeasuredresultsvalidatesthedesign.KeywordsVSWRReflectionLoadCSTsoftwareTDR[1]1引言态。在多路系统性能测试中,其性能的高低直接影响整个系统的测试精度和准确度。实际应用中理在微波测试系统中,匹配负载作为一种单端口想匹配负载还可以有效减少相邻信道之间的相互干元件,得到了广泛应用。匹配负载主要用于耗散和扰,保持系统性能稳定。吸收能量,从而在空置端口处得到理想的匹配状实际应用中,同轴匹配负载有SMA、N、BNC收稿日期:2015-08-21,修回日期:2015-1
6、0-16作者简介:屈晓松(1982-),男,工程师,主要研究方向:射频连接器及无源器件设计。第1期宽带高性能SMA匹配负载的研制·25·等多种类型,其中SMA匹配负载应用最为广泛。目前工程应用中SMA匹配负载驻波比1.25左右,指标不高。本文提出一款高性能SMA型匹配负载。通过选用高性能微波电阻,应用CST仿真软件进行设计仿真,成功研制出高性能指标的SMA匹配负载。经测试在整个工作频段DC~18GHz,驻波比小于1.07。2结构及设计图2SMA负载模式变化图图1所示为典型SMA负载结构图。内导体右端与圆柱形微波电阻相接,微波电阻右端与弹性夹性夹内表面等效为
7、一段非均匀传输线,传输球面波。相接[2,6]。沿纵向结构观察,虚线圆中内导体横向尺寸发生突变,在突变处会产生感生电抗,造成不匹配,恶化电性能;两圆相切处,传输模式发生改变,将引起大的不匹配,增大反射;实线圆中弹性夹开口尺寸和开口角度对此段特性阻抗变化也有较大的影响。图1SMA负载结构示意图工作原理:能量由结构左端馈入器件,电流流经图3负载仿真结构图内导体、电阻,最终到达弹性夹右端短路点,形成完整回路。电磁波先在内外导体间以TEM波形式传依据上述分析,SMA负载仿真建模如图3所输;到达电阻后,此处弹性夹内表面等效为同轴线外示。结构中横向尺寸突变处的匹配均采用
8、错位补偿导体,电阻等效为内导体。电流流经电阻时,电阻率方法进行设计
