Ka波段波导耦合器的设计与仿真
定向耦合器种类繁多，根据耦合情况有直接耦合、平行耦合和小孔耦合。为了满足插入损耗小于0.2dB，耦合度40dB的要求，通过对比设计﹑仿真的难度和结果的精确度，最终选择双孔定向耦合器作为本文的理论基础。通过计算得出设计参数，确定总体实现方案并完成电路设计、腔体设计，然后使用HFSS软件对所给出的参数进行设计仿真，最后根据结果对参数进行调整，使其基本达到了设计的要求。关键词：小孔耦合 定向耦合器 HFSS仿真 9367
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Ka band waveguide coupler design and simulation
Abstract
The directional coupler is a directional transmission characteristics of four - port component , it is composed of two pairs of transmission systems linked by the coupling device . The main technical indicators：directivity, VSWR , coupling, insertion loss。
A wide range of directional coupler，according to the coupling conditions are directly coupled, parallel coupling and coupling apertures. In order to meet the needs of the insertion loss of less than 0.2dB, coupling degree 40dB requirements, by comparing the design, simulation and the difficulty of the accuracy of the results, the final choice of double hole directional coupler as the theoretical basis for this article. Through calculating the design parameters, determine the overall design and complete the circuit design, cavity design, then use the HFSS software of the given parameter simulation design, according to the results of the parameters are adjusted, make it meet the requirement of design.
Keywords: Holes coupled Directional coupler HFSS Simulation
目 次
1.引言 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 HFSS软件介绍 3
1.3本文的主要研究及意义 4
2.定向耦合器的基础知识 6
2.1定向耦合器的原理 6
2.2定向耦合器的性能指标 7
2.3定向耦合器的类型 8
2.4定向耦合器的网络分析 10
2.5本章小结 12
3.双孔定向耦合器设计原理 13
3.1双孔定向耦合器 13
3.2 Ka波段波导耦合器的参数计算 14
4.Ka波段波导耦合器的仿真 16
4.1.HFSS界面介绍 16
4.2.启动HFSS并设置 16
4.3.创建物理结构图形 17
4.4.创建端口 20
4.5.边界的设置 22
4.6.添加分析设置。 23
4.7.检查错误与仿真分析 24
4.8.生成仿真曲线 24
4.9仿真结果分析 25
结论 27
致谢 28
参考文献 29
1.引言
1.1 研究背景及意义
毫米波 （millimeter wave ），波长为10～1毫米的电磁波称毫米波；位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。各自的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。与较低频段的微波相比，特点是：①可利用的频谱范围宽，信息容量大。②易实现窄波束和高增益的天线，因而分辨率高，抗干扰性好。③穿透等离子体的能力强。④多普勒频移大，测速灵敏度高。缺点是：①大气中传播衰减严重。②器件加工精度要求高。与光波相比，它们利用大气窗口（毫米波与亚毫米波在大气中传播时，由于气体分子谐振吸收所致的某些衰减为极小值的频率）传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小。为此，它们在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学和波谱学方面都有重大的意义。利用大气窗口的毫米波频率可实现大容量的卫星-地面通信或地面中继续通信。利用毫米波天线的窄波束和低旁瓣性能可实现低仰角精密跟踪雷达和成像雷达。在远程导弹或航天器重返大气层时，需采用能顺利穿透等离子体的毫米波实现通信和制导。高分辨率的毫米波辐射计适用于气象参数的遥感。用毫米波和亚毫米波的射电天文望远镜探测宇宙空间的辐射波谱可以推断星际物质的成分。