马晓光,李勇滔,李含雁,王荷

• 1:广西科技大学机械与汽车工程学院
• 2:广西科技大学自动化学院

摘要(Abstract)：

随着雷达与通信技术的迅速发展，对W波段及以上频率的折叠波导行波管的需求日益增长。在这些行波管中，过渡波导作为折叠波导行波管与外电路的关键耦合结构，其设计对行波管整体性能至关重要。本文设计了3种过渡波导，将尺寸为1.90 mm×0.30 mm的折叠波导平滑过渡至WR-10标准波导（尺寸为2.54 mm×1.27 mm）。利用CST仿真软件，比较3种过渡波导结构，分析结构和长度参数对输入反射系数（S_(11)）和电压驻波比（voltage standing wave ratio, VSWR）的影响，以优化过渡波导的性能。结果表明，在80.0～110.0 GHz的频率范围内，对于中心轴对称直渐变过渡波导和平面对称直渐变过渡波导，随着过渡波导长度增加，其S_(11)和VSWR在相同频率下均降低，阻抗匹配得到改善，系统效率也更高。但是，四阶梯过渡波导的S_(11)及VSWR表现与前面2种过渡波导结构的表现并不相似，甚至存在过渡波导长度最短时，S_(11)和VSWR在较大范围内的值低于过渡波导长度较长的情况，而且没有出现随着过渡波导长度的增加，S_(11)和VSWR均降低的现象。本文通过对W波段折叠波导行波管过渡波导结构的深入设计与分析，为高性能折叠波导行波管的设计提供重要参考，有助于推动雷达与通信技术的进一步发展。

关键词(KeyWords)： W波段;行波管过渡波导;矩形波导;传输特性;电压驻波比(VSWR);S参数

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目（62041402,61474139）资助

作者(Author): 马晓光,李勇滔,李含雁,王荷

DOI: 10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2025.06.004

参考文献(References)：

• [1]彭博，何俊，黄明光，等. W波段多种槽加载折叠波导行波管的研究[J].电子与信息学报，2012,34(7):1760-1766.
• [2]赵妤婕，朱永忠，赵贺锋，等.小型化5G通信滤波器研究进展[J].空间电子技术，2021,18(4):1-9.
• [3]MACCHIARELLA G , TOMASSONI C , BOZZI M.Compact SIW filters with transmission zeros:a review and current trends[J]. International Journal of Microwave and Wireless Technologies,2022,14(3):336-344.
• [4]高畅，张小青，穆涵硕，等.耳型折叠波导慢波结构W波段行波管[J].太赫兹科学与电子信息学报，2024,22(1):6-10,16.
• [5]潘勇才，林川. X波段宽带双Y结微带环行器的设计[J].广西科技大学学报，2016,27(1):10-13.
• [6]白琼，张斌珍，段俊萍. W波段矩形波导滤波器的设计[J].电子技术应用，2018,44(2):66-69,74.
• [7]秦瑞杰. W波段多频脊波导腔体滤波器研究[D].太原：中北大学，2021.
• [8]DUAN J P,SHEN X X,XIAO H,et al. Micromachined W-band dual-band quasi-elliptic waveguide filter[J].Microelectronics Journal,2021,115:105200.
• [9]崔博华，苏桦，荆玉兰.微波滤波器的应用与展望[J].科技传播，2011,3(13):173,175.
• [10]曾文波.一种毫米波梳形天线阵的设计[J].广西工学院学报，1994,5(1):26-30.
• [11]TOMASSONI C , BASTIOLI S , SORRENTINO R.Generalized TM dual-mode cavity filters[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,2011,59(12):3338-3346.
• [12]黄晓丽. 24 GHz天线及线性调频射频前端电路设计[D].南京：南京理工大学，2018.
• [13]ZHU L,MANSOUR R R,YU M. Quasi-elliptic waveguide dual-band bandpass filters[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,2019,67(12):5029-5037.
• [14]MELGAREJO J C,COGOLLOS S,GUGLIELMI M,et al. A new family of multiband waveguide filters based on a folded topology[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,2020,68(7):2590-2600.

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