過渡段的長度l不能過短，過短時，端口的反射系數(shù)較大；也不能過長，因為過長時，電路的損耗較大，只能采取折衷的辦法，一般l取1.5左右。這里給出了用于Ka波段26.5~40GHz的過渡結構設計。矩形波導采用WR-28（a=7.112mm, b=3.566mm），微帶和鰭線的介質基片都采用RT-duroid 5880材料（相對介電常數(shù)=2.2），厚度h=0.254mm，金屬條帶厚度t=0.017mm，微帶寬度w=0.76mm。

3.2 仿真模型及結果

在波導—微帶對極鰭線過渡設計好后，我利用仿真軟件CST Microwave Studio對所設計的過渡進行了計算機仿真。仿真模型如圖1所示。

圖3 （a）波導-微帶對脊鰭線過渡的CST仿真模型

圖3 （b）波導-微帶對脊鰭線背靠背CST仿真模型

模型中其它敏感幾何參數(shù)如表1所示（單位:mm）。

表1 矩形波導-對脊鰭線過渡參數(shù)表

在利用CST軟件對所構建的模型進行求解時，為了獲得準確的結果，仿真設置是十分關鍵的。網(wǎng)格的大小決定了精度，它必須和計算機的計算能力相互折衷。一方面，網(wǎng)格越多就越精確；另一方面，計算大量的網(wǎng)格需用大量的CPU時間和內(nèi)存，所以，在保證精度的前提下盡量簡化網(wǎng)格。

采用CST軟件對過渡結構進行S參數(shù)仿真，仿真結果如圖4所示。

(a)波導-微帶對脊鰭線過渡仿真結果

（b）波導-微帶對脊鰭線背靠背模型仿真結果

圖4

從仿真結果可以看出，通帶平坦且插入損耗小，帶內(nèi)無諧振點。結果不好時，可以優(yōu)化半圓弧的位置或半徑。在優(yōu)化網(wǎng)格時，首先先不加密，產(chǎn)生一個粗糙的初始網(wǎng)格結果，然后再加密，我一般選2-4個passes。

4 結束語

本論文主要是介紹波導-微帶對脊鰭線過渡結構，利用CST軟件對該電路結構在Ka頻段進行仿真優(yōu)化。該結構能在寬頻帶達到良好的過渡效果，具有結構緊湊、尺寸小、易于裝配和批量生產(chǎn)等優(yōu)點。