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一種通用超寬頻帶波導同軸轉換的設計和HFSS仿真

    根據設計方案制作加工了BJ40 和BJ120 兩種口徑的波導同軸轉換，使用Agilent E8363C 矢量網絡分析儀進行器件的測試，完成對仿真結果的驗證。

    所加工的波導同軸轉換實物如下圖： 

圖7 BJ40 口徑波導同軸轉換實物

圖8 BJ120 口徑波導同軸轉換實物

    加工的兩種波導同軸轉換如圖9 與圖10 所示：

圖9 BJ40 口徑波導同軸轉換測試結果

圖10 BJ120 口徑波導同軸轉換測試結果

    BJ40口徑測試頻段為3.4GHz～4.8GHz，測試結果優于-28dB，BJ120 口徑測試頻段為9.5GHz～15GHz，測試結果在絕大部分頻段優于-21dB。

    2.5 誤差分析

    從測試結果可以看出，BJ40 口徑的波導同軸轉換實測結果與仿真曲線符合得很好，而BJ120 口徑的波導同軸轉換實測結果與仿真曲線有一定差別。這是由于實驗用的BJ120 口波導同軸轉換采用SFT-50-2-1 的半鋼同軸電纜外皮作為探針加粗部分，而非專門加工制成，焊接后探針實際尺寸與仿真尺寸有一定的差異，對器件駐波特性影響較大。通過實際裝配調試，可以看出波導同軸轉換的裝配工藝水平會對器件的電氣性能有直接影響，裝配精度越高， 實測的結果與仿真結果符合度越好。工作頻段越高，對器件的加工、裝配工藝的精度要求越高。

    3.結論

    本文依據現有的波導同軸轉換和波導理論，結合工程實踐，提出了一種能覆蓋矩形波導常用口徑型號的波導同軸轉換，并利用HFSS 仿真軟件對工程設想進行有效的設計和優化，達到了令人滿意的效果。該形式波導同軸轉換工作帶寬基本超過40％，絕大部分頻段回波損耗優于-25dB，具有良好的工作特性，并且結構簡單，無需過多的組裝和調試，具有很強的工程實用特性。

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