平面化紧凑型波导阶梯匹配结构

发布时间：2021-07-28 12:57

　　阻抗匹配技术在微波传输系统中有着广泛而重要的应用。当连接两段特性阻抗不同的波导时,会因为反射而降低传输系统的功率容量和传输效率,严重时会导致系统无法正常工作。为了解决阻抗不匹配的问题,需要设计阻抗匹配电路。对于阻抗匹配电路,在指定工作带宽和匹配段长度范围一定的情况下,为了尽可能地缩短匹配段的长度,国际微波界的先贤们做了大量的理论研究。出于方便计算匹配结构尺寸以及反射系数的考虑,前人们添加了很多限制条件,设计出“最佳匹配方案”即传统的四分之一波长阶梯阻抗匹配。但因为限制条件的影响,这些设计方案并非是最佳的。随着三维电磁仿真软件发展地日益成熟,可以很方便地运用软件来进行复杂的数值计算,因此可以考虑逐步放开限制条件进行优化以获得性能更好的匹配电路。本论文的研究目的是设计出比传统阶梯阻抗匹配电路的匹配段长度更短同时最高反射系数更低的匹配电路。设计思路是:先逐步放开传统阶梯阻抗匹配电路中的限制条件进行优化,以尝试获得匹配性能更好的匹配电路。然后采用对称和非对称的复杂截面传输线进行设计,设计出单级复杂传输线阻抗匹配电路和双级复杂传输线阻抗匹配电路。对比各个设计方案的最高反射系数和匹配段长度,最终获... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

常见的单导体传输线

电子科技大学硕士学位论文2率下，当横截面尺寸相同时，脊形波导的等效阻抗低于矩形波导的等效阻抗，脊形波导比矩形波导匹配段长度更短。当进行单模传输时，脊形波导比矩形波导工作带宽更宽[14-17]。然而，脊形波导具有功率容量较小，损耗大以及制造不便等缺点。多导体结构可传播TE波、TM波、TEM波或准TEM波。主要有平行双线、同轴线、带状线、微带线等[18-20]。如图1-2所示。图1-2常见的多导体传输线各类传输线可以组成各种微波器件。常见的微波器件主要有阻抗匹配电路、功分器、定向耦合器、滤波器、双工器等。如图1-3所示。图1-3常见的微波器件

电子科技大学硕士学位论文2率下，当横截面尺寸相同时，脊形波导的等效阻抗低于矩形波导的等效阻抗，脊形波导比矩形波导匹配段长度更短。当进行单模传输时，脊形波导比矩形波导工作带宽更宽[14-17]。然而，脊形波导具有功率容量较小，损耗大以及制造不便等缺点。多导体结构可传播TE波、TM波、TEM波或准TEM波。主要有平行双线、同轴线、带状线、微带线等[18-20]。如图1-2所示。图1-2常见的多导体传输线各类传输线可以组成各种微波器件。常见的微波器件主要有阻抗匹配电路、功分器、定向耦合器、滤波器、双工器等。如图1-3所示。图1-3常见的微波器件

【参考文献】：
期刊论文
[1]矩形波导中电磁场分布特征研究[J]. 雷前召.  电子设计工程. 2011(19)
[2]对称加脊波导传输特性的边界元分析[J]. 李纪三,王勇.  科学技术与工程. 2011(25)
[3]基于有限元法的新型双脊波导传输特性的研究[J]. 张流洋,张黎明,李波,张洪辉.  光通信研究. 2008(06)

博士论文
[1]新型微波毫米波器件关键技术研究[D]. 李建.电子科技大学 2015

硕士论文
[1]准平面E-H波导阻抗调配器的设计与研究[D]. 张宏远.电子科技大学 2015
[2]准平面波导魔T的研究[D]. 刘石头.电子科技大学 2015
[3]K波段群时延校准收发系统的研制[D]. 陈皓滢.电子科技大学 2013



本文编号：3307961