【摘 要】
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矩形微同轴传输结构具有超宽带、非色散、低损耗、高功率容量、高隔离等特点,基于矩形微同轴的元器件设计与实现成为当前无线通信技术发展的一个重要方向。在无线通信电路、设备及系统的加工测量和工程实现中,传输线转换结构可以实现各种类型传输线之间的互连和匹配,其性能好坏直接影响整个系统的性能指标。本文基于新型加工工艺,对几种传输线转换结构的分析、设计与加工测试进行研究,具体内容如下:（1）矩形微同轴-微带线转
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矩形微同轴传输结构具有超宽带、非色散、低损耗、高功率容量、高隔离等特点,基于矩形微同轴的元器件设计与实现成为当前无线通信技术发展的一个重要方向。在无线通信电路、设备及系统的加工测量和工程实现中,传输线转换结构可以实现各种类型传输线之间的互连和匹配,其性能好坏直接影响整个系统的性能指标。本文基于新型加工工艺,对几种传输线转换结构的分析、设计与加工测试进行研究,具体内容如下:（1）矩形微同轴-微带线转换结构设计分析首先介绍了矩形微同轴传输结构的特性和加工工艺,选取五层结构进行转换结构设计。设计了矩形微同轴-微带线直接搭接转换结构,并在此基础上使用金带环绕压接改善转换结构的性能。使用响应面分析法提取了矩形微同轴-微带线金带环绕压接转换结构等效电路参数和设计尺寸之间的拟合公式。仿真结果显示,在0～26 GHz频段范围内,矩形微同轴-微带线金带环绕压接转换结构的回波损耗均优于22 d B,插入损耗均优于0.8 d B,具有良好的转换性能。（2）矩形微同轴-共面波导转换结构设计分析基于矩形微同轴器件及电路的测试需求,设计了矩形微同轴-共面波导转换结构,仿真结果显示,在20～40 GHz频段范围内,回波损耗优于21 d B,插入损耗优于0.4 d B,转换结构性能良好。此外还设计了共面波导-微带线转换结构、矩形微同轴阻抗变换结构和微带线阻抗变换结构,并搭接了20～40 GHz矩形微同轴-共面波导-微带线转换结构,在工作频带内回波损耗均优于20 d B,插入损耗均优于0.4 d B,具有良好的转换性能。（3）基于3D打印的矩形同轴转换结构设计和验证由于矩形微同轴结构的加工条件不成熟,通过频率搬移并采用3D打印和表面金属化技术,设计并加工了较低频率范围的矩形同轴-圆同轴转换结构和矩形同轴-微带线转换结构,通过仿真与测量结果对比,分析了误差原因,提出了改进思路,探索了3D打印在金属微波器件加工中的应用。
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