3mm波段上变频组件研究

电子科技大学
UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA 专业学位硕士学位论文MASTER THESIS FOR PROFESSIONAL DEGREE
论文题目3mm波段上变频组件研究
专业学位类别工程硕士
学号201122040502
作者姓名曹珊珊
指导教师董宇亮副教授
分类号密级
UDC注1
学位论文
3mm波段上变频组件研究
（题名和副题名）
曹珊珊
（作者姓名）
指导教师董宇亮副教授
电子科技大学成都
（姓名、职称、单位名称）
申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程
提交论文日期2014.04 论文答辩日期2014.05
学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月
答辩委员会主席
评阅人
注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。

RESEARCH ON 3MM
UP-CONVERSION COMPONENT
A Master Thesis Submitted to
University of Electronic Science and Technology of China
Major: Electrical and Communication Engineering Author: Shanshan Cao
Advisor: Associate Professor Yu-liang Dong School : School of Physical Electronics
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

作者签名：日期：年月日
论文使用授权
本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。

本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）
作者签名：导师签名：
日期：年月
摘要
摘要
在微波、毫米波收发系统中，变频组件是很关键的组成部分，整个毫米波系统性能的优劣程度都直接受其影响。

此外，3mm波段系统的研究在国内尚未十分成熟，具有广阔的发展前景。

因此本文结合毫米波理论和多种计算机辅助软件，首次采用国产3mm芯片，基于混合集成技术成功研制了一个3mm波段的上变频组件，整个研制过程侧重于工程实践。

本文的主要工作是组建一个上变频系统，此系统可以实现将X波段的信号变频到W波段，并使其达到所需功率进行发射的功能。

具体内容如下：
1.根据3mm波段上变频组件的技术指标要求，设计了具体的实施方案，并对各单元电路进行指标分配。

2.对波导—微带过渡的基本理论进行了介绍，仿真设计了两种不同结构的W 波段波导—微带过渡：波导—微带探针过渡、波导—微带鳍线过渡，对其进行加工测试，性能良好。

最后根据测试结果比较两者性能，选择合适的波导—微带过渡用于组件中。

3.对基片集成波导(SIW)技术的基本理论进行了介绍，基于该技术设计仿真了一个毫米波带通滤波器以用于组件中，并对该毫米波SIW滤波器进行加工测试。

4.对与本课题相关的固态电路(混频器、放大器)基本原理进行了介绍，根据分配给各单元电路的指标，选择合适的MMIC芯片，并介绍了所选芯片的具体资料。

单独对3mm波段的混频器国产单片进行了测试，了解其性能。

5.将所设计的无源电路和选择的MMIC芯片进行整个3mm波段上变频组件的搭建，设计电路的布局，完成了电路及腔体的设计加工、装配、测试与调试工作。

最后对测试结果进行分析。

关键词：毫米波电路，上变频器，W波段，SIW滤波器，波导微带过渡
ABSTRACT
ABSTRACT
The transceiver plays a key role in the microwave and millimeter-wave system,and the performance of the microwave and millimeter-wave systems is directly affected by it .In addition, the research of the 3mm systems havs just begun to develop,and it will have a broad development prospect. Therefore, by combining the theory of millimeter wave and a variety of computer aided software, this thesis successfully developed a 3mm band up-conversion component based on the hybrid integrated technology.
The main work of this thesis is to design a millimeter wave up-convert system. This up-convert system can convert the signal from the X-band to the W-band, and make it reach the required power to launch.The main content is as follows: At first, the theory of waveguide to microstrip transition is introduced. And we design two different structures of waveguide to microstrip transition: W-band waveguide -microstrip probe transition, waveguide-microstrip finline transition. Good measurement results are achieved. Finally comparing both performance,we choose the better waveguide to microstrip transition used in components.
Then, the theory of substrate integrated waveguide (SIW) technology is introduced. And we design a millimeter wave band pass filter for component based on the technology.Good measurement results are achieved.
Meanwhile, the basic principle of solid-state circuits (mixer, amplifier) which associated with this topic is introduced. According to the index of assigned to each unit circuit, choosing the appropriate MMIC chip, and the specific information for the selected chips are introduced. The 3mm band mixer domestic chip was tested to understand its performance.
Finally, the the 3mm up-convert component is designed; this system is fabricated, assembled, debugged, and tested. The test results have been analyzed.
Key words: millimeter-wave circuit, up-conversion, W-band, SIW filte, waveguide to microstrip transition
目录
第一章绪论 (1)
1.1毫米波特点及应用 (1)
1.2国内外发展动态 (1)
1.2.1国外发展动态 (2)
1.2.2国内发展动态 (3)
1.3本课题的主要工作 (5)
第二章3mm波段上变频组件方案设计 (7)
2.1上变频的技术指标 (7)
2.1.1工作频率 (7)
2.1.2噪声系数 (7)
2.1.3变频损耗 (7)
2.1.41dB压缩点 (8)
2.1.5三阶交调点 (8)
2.1.6本振功率 (9)
2.23mm波段的上变频组件的技术要求 (9)
2.2.13mm上变频组件的主要技术指标 (9)
2.2.23mm上变频组件接口及外形尺寸 (9)
2.33mm波段的上变频组件方案设计及分析 (9)
2.4主要指标参数估算 (10)
2.5本章小结 (11)
第三章平面无源电路设计 (12)
3.1波导-微带过渡 (12)
3.1.1波导-微带探针过渡 (12)
3.1.2波导-微带鳍线过渡 (18)
3.1.3波导-微带探针过渡与波导-微带鳍线过渡性能对比 (24)
3.2毫米波带通滤波器 (24)
3.2.1基片集成波导理论 (24)
3.2.2微波滤波器的原理及设计 (27)
3.2.3W波段基片集成波导带通滤波器的分析及设计 (31)
3.2.4W波段基片集成波导带通滤波器的加工与测试 (37)
3.3本章小结 (39)
第四章3mm波段上变频组件的有源器件 (40)
4.1毫米波混频器 (40)
4.1.1有源混频器 (40)
4.1.2无源混频器 (42)
4.1.3组件中的混频器 (43)
4.1.4混频器MMIC芯片测试 (44)
4.2毫米波放大器 (46)
4.2.1放大器的基本理论 (46)
4.2.2组件中的放大器 (49)
4.3本章小结 (51)
第五章3mm波段上变频组件的实现 (52)
5.1电源电路设计 (52)
5.2电磁兼容问题 (54)
5.3装配工艺 (54)
5.43mm波段的上变频组件的结构设计及实物 (55)
5.53mm波段上变频组件指标分配 (55)
5.63mm波段的上变频组件的测试 (56)
5.6.1测试条件 (56)
5.6.2射频性能 (57)
5.7本章小结 (58)
第六章结论 (59)
致谢 (60)
参考文献 (61)
第一章绪论
第一章绪论
1.1毫米波特点及应用
λmm到毫米波是频率介于30GHz到300GHz,对应的波长介于10
c
/=
=f
λmm的电磁波，因为其波长在毫米量级，故称之为毫米波[1]。

c
1
=f
/=
毫米波主要具有波长短、频谱资源丰富、自由空间传播特性与大气环境密切相关等特点。

(1)毫米波较短的波长可使设备体积小、重量轻、机动性好，可用于精确制导武器和各种飞行器。

(2)毫米波频谱覆盖的范围非常大，覆盖了四个中心频率分别为35，94，140，220GHz的大气窗口，电磁波在这些―窗口‖传播衰减较小，其覆盖的总带宽达135GHz，和微波频段拥挤的频谱相比，极具优势。

例如，在94GHz(波长3.2mm)频段信号的带宽可以达到23GHz,适合于实现宽带雷达。

(3)毫米波系统具有全天候的特性，可以克服红外、光波系统在穿透烟尘、云雾等恶劣环境和夜间工作的局限性。

这一特性可用于毫米波雷达中，使其可以观测到普通设备在大雨和浓雾中看不到的物体。

毫米波成像系统可以用来在浓雾天气帮助飞机着陆，检测隐藏的武器等。

目前，毫米波系统广泛应用于雷达与制导系统，包括警戒与目标拦截雷达、火炮控制与跟踪雷达、自动寻的和导弹制导雷达[2]，除此之外，毫米波在电子对抗技术中也有着广泛的应用，其应用包括：对毫米波雷达、通信、导航、导弹或炮弹制导信号实施有效的威胁、告警、电子支援侦查、电子情报和电子干扰[2]。

此外，在国外，毫米波也是通信开发的主要频段之一。

毫米波在日常生活中也得到广泛的应用，如毫米波集成雷达可在交通中发挥作用，用来检测车流量；近年来，国外大力研究的―智能公路系统(ITS计划)‖便是基于毫米波技术，该计划是研究中一种用于交通的毫米波雷达，该雷达可用来进行测量车辆车距及速度、防止车辆碰撞，提高交通安全度。

毫米波成像系统可发现隐藏的武器或爆炸物，可用于机场等场所，增强社会安全系数。

1.2国内外发展动态
毫米波收发系统广泛应用于毫米波系统中，影响着整个系统的性能。

随着毫米波技术的高速发展，对毫米波收发组件的小型化、稳定性等各方面性能均提出了更高的要求。

目前国内的毫米波收发系统主要基于混合集成(HMIC)的技术来实现，该技术是通过将无源和有源器件集成在一块基片上来实现的，可供选择的元
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器件的较多，基片便宜，生产周期短，成本较便宜。

国外则多采用微波单片集成技术(MMIC)来实现，MMIC芯片小，有利于实现系统的小型化，但生产周期较长，价格昂贵。

此外，多层多芯片技术(MCM)、低温陶瓷共烧技术(LTCC)近年来发展迅速，也多次被应用于毫米波系统中。

1.2.1国外发展动态
自从1976年，特纳报道了世界第一颗GaAs单片放大器后，开创了毫米波MMIC的新时代[3]。

2000年．Y.C Leong和S.Weinreb设计了一款放大器MMIC芯片，工作频率范围为75-110GHz，覆盖了整个W波段，增益为dB
2.1
2.6 [4]。

2006年，德国的Yaoming Sun,Frank Herzel等人设计了一个超外差接收前端MMIC芯片，中心频率为60GHz，工作原理图如图1-1所示。

该接收机由一个低噪声放大器(LNA)和一个吉尔伯特混频器组成，经测试得到，变频增益为28dB,输出功率的1dB压缩点为-1.6dBm。

测试和仿真结果相吻合，该芯片包含键合焊盘面积仅为0.8mm2，芯片电路如果1-2所示[5]。

图1-160GHz超外差接收机原理图图1-2 接收前端芯片2008年，美国的Jihwan Kim,Javier Alvarado Jr等人基于采用SiGe技术研制了一个W波段的接收前端，该系统工作频率范围在87-94GHz，中心频率为91GHz,该接收前端由一个低噪声放大器(LNA)，巴伦转换器、一个双平衡混频器构成，最高变频增益可达36.3dB,最小单边带噪声系数为10dB,整个芯片包含焊盘面积仅为1.82mm2,功耗为109.7mw。

芯片尺寸如图1-3所示[6]。

图1-3W波段接收前端芯片
第一章 绪论
2010年，M-N.Do, M.Seelmann-Eggebert 等人基于AlGaN/GaN 技术设计并加工测试了分别工作在C 、Ku 和Ka 波段的混频器MMIC 芯片，变频损耗(CL)分别为10dB,9dB 和11dB.P 1dBout 分别为-1dBm, 1dBm 和 -1dBm 。

芯片电路如图1-4所示[7]。

(a) (b) (c)
图1-4 混频芯片
(a) C 波段；(b)Ku 波段； (c)Ka 波段 1.2.2 国内发展动态
目前，我国研制的大多毫米波收发系统均采用混合集成技术(HMIC)来实现，还未能研制出整个系统的MMIC 芯片，毫米波单片技术远落后于发达国家的技术水平。

工作在毫米波较高频段的(如3mm 波段)关键器件仍需要从国外进口，国内无成熟产品可以提供，这些现状都限制了我国毫米波系统的进一步发展，和W 波段相比，Ka 波段的收发组件的相关报道较多，技术较成熟。

2005年，电子科技大学的李桂萍、徐军等人研制了一个Ka 波段的毫米波收发组件，如图1-5所示。

该组件包括三个通道，其中一路发射通道将50MHz 的中频经过两次变频将频率变化到Ka 波段并发射。

其余两个通道基本相同，将Ka 波段的射频信号也经过两级变频变换为中频信号。

经测试，该组件发射功率为1W ，接收通道噪声系数dB 5.4<,接收通道的增益dB 90>。

整个组件尺寸仅为mm mm mm 30110120⨯⨯[8]。

图1-4 Ka 波段毫米波收发组件电路实物照片
2006年，南京电子器件研究所的蔡昱，徐李平等人设计并研制了一个工作在
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Ku波段的上变频组件，如图1-6所示。

整个组件由低相噪振荡器、滤波器、功分器、功率放大器、PN开关、上变频器等部分组成。

整个组件具有相位噪声高、杂波抑制大、输入与输出驻波比好、可靠性高的特点[9]。

图1-5Ku波段上变频组件实物图
2009年电子科技大学的王姗姗采用混合集成技术研制了一个3mm接收前端系统，如图1-7所示。

该系统把各功能模块分割开，安装在独立腔体中，最后把各部件装配起来构成整个系统。

各功能模块分别包括U波段固态源、3mm波段的倍频器、本振放大器、混频器、射频放大器、中频放大器。

该系统噪声系数8.5dB
<增益25dB
>.[10]该组件的优点为各单元模块各自独立，各个器件之间不存在信号串扰，便于测试。

缺点为尺寸过大。

图1- 63mm接收前端系统实物图
2011年，电子科技大学的付骥研制了一个3mmT/R组件，如图1-8所示。

将接收通道和发射通道集成在一个腔体内，取得了突破性的进展。

接收支路增益最高可达17dB,整个组件尺寸仅为75mm⨯75mm⨯25mm [11]。

图1- 73mmT/R组件正面电路图
第一章绪论
综上所述，在毫米波较低的频段，如Ka波段的毫米波收发系统的技术研究已经较为成熟，该方面的研究正在逐步向较高频迈进，3mm收发系统的设计由分立模块向通道集成模块稳固发展。

但3mm波段的关键芯片还未国产化，因此，开展3mm波段收发系统的研究，推动3mm波段收发组件实现国产化，有着重大的意义。

1.3本课题的主要工作
本文的主要工作是组建一个系统，将X波段频率上变频到W波段，并使其达到所需功率进行发射。

首先根据技术指标要求制定整个系统方案，其次根据制定的方案估算各单元电路所应达到的指标，按照分配的指标和结构要求设计组件。

最后完成整个系统的装配及测试。

由于测试毫米波系统性能的仪器接口均采用标准波导形式，在3mm波段标准波导型号为BJ-900，而毫米波收发系统基本都以微带形式来实现，为了测试所设计系统的性能，波导—微带的过渡必不可少，良好的过渡性能是设计好整个组件关键的第一步。

基于此本文设计了两种不同结构的波导—微带的过渡，均工作在W波段，一种为波导—微带探针过渡，另外一种为波导—微带鳍线过渡。

最后对这两种不同结构的波导—微带过渡进行加工测试，选择合适的波导—微带过渡用于组件中。

目前，由于工艺水平的限制，易于集成的W波段带通滤波器国内相关报道还比较少。

本文采用SIW技术设计了一个工作在W波段的带通滤波器，用于混频器后面，用来抑制泄露的本振信号。

仿真性能良好。

国内的3mm波段收发系统所使用的关键芯片主要从国外进口，但由于3mm 波段的器件涉及军事等敏感话题，因而遭到禁运，购买周期非常长，这就亟待需要我国在3mm波段关键器件的研制上取得突破性进展。

目前，我国中电13所研制出了3mm波段混频器及低噪声放大器的样品，仍在完善中。

本次课题使用该芯片进行集成，为首次使用国产的3mm波段MMIC芯片，具有一定的风险性。

为摸清其性能指标，本文对国产3mm混频器MMIC芯片进行单独测试，。

全文主要包括以下内容：
第一章是绪论，对毫米波的特点及应用，毫米波收发组件国内外发展状况进行了介绍；
第二章介绍了3mm波段的上变频组件主要技术指标，根据指标要求设计系统方案并进行指标分配；
第三章介绍了3mm波段的上变频组件无源电路理论，设计组件中需要的无源器件，并进行加工测试。

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第四章介绍了3mm波段的上变频组件固态电路(包括混频器及放大器)的理论知识，并对选取的MMIC芯片进行介绍；
第五章完成了3mm波段的上变频电源电路的设计。

首先介绍了设计中存在的装配工艺及电磁兼容问题，其次对组件进行结构设计，完成了整个系统的装配工作，最后测试整个组件的性能，给出测试结果。

第六章是全文总结。

第二章 3mm 波段上变频组件方案设计
第二章 3mm 波段上变频组件方案设计
毫米波上变频组件是毫米波收发系统的重要组成部分，它包括混频器、滤波器、放大器等核心器件。

主要实现的功能是通过混频器将输入中频信号变频到所需的射频频段，且达到足够功率发射。

本章讨论3 mm 波段的上变频组件的方案设计。

2.1 上变频的技术指标
衡量上变频组件性能好坏的技术指标主要包括：工作频率、噪声系数、变频损耗、1dB 压缩点、三阶交调点等[12]。

2.1.1 工作频率
上变频器属于多频率工作组件，包括中频(IF)、本振(LO)、射频(RF)三个不同频率输入输出端，用工作频率范围的不同来区分不同种类的上变频器。

2.1.2 噪声系数
噪声系数定义为系统输入信噪功率比i i i N P SNR /)(=与输出信噪比o o o N P SNR /)(=的比值[13]。

噪声系数的大小用来衡系统内部噪声引起信噪比恶化的程度。

多级级联系统总的噪声系数计算公式为：
+-+-+=21312111PA PA PA G G F G F F F (2-1)
从上式可以看出，前面几级的噪声系数对系统性能影响较大，可以通过提高前面几级的功率增益、降低其噪声系数来降低系统的噪声系数。

在上变频组件中，由于一般中频输入的信噪比都比较大，所以对噪声系数的要求不是很高，故不作深入的研究。

2.1.3 变频损耗
变频损耗定义为系统中频IF 输入功率(P in )与射频RF 输出端功率(P out )的比值。

在上变频组件中，希望变频损耗越小越好。

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2.1.41dB压缩点
1dB压缩点(P1dB)是描述输出功率性能的参数。

压缩点越高代表着输出功率越高。

随着输入功率逐渐增大，输出功率会达到饱和不再增加甚至下降，当增益下降到比线性增益低1dB时，将这时的输出功率称为P1dB,即输出功率的1dB压缩点[14]。

如图2-1所示。

图2-11dB压缩点
2.1.5三阶交调点
三阶互调截点IP3是描述线性度或失真性能的参数。

它定义为三阶互调功率达到和基波功率相等的点，如图2-2所示[13]。

OIP3代表该点对应的输出功率。

图2-2 三阶交调点
第二章3mm波段上变频组件方案设计
2.1.6本振功率
上变频组件的本振功率是指在组件达到最佳工作性能，此时本振功率的大小。

本振功率影响组件的端口匹配状态、动态范围以及交调系数。

一般希望较小的本振功率，本振功率过大，组件的噪声系数会变坏。

2.23mm波段上变频组件的技术要求
2.2.13mm波段上变频组件的主要技术指标
1) 中频输入频率：F1~F2GHz，带宽4GHz；
2) 中频输入功率：-20~-30dBm；
3) 本振输入频率：F0GHz；
4) 射频输出频率：F3~F4GHz；
4) 电源：+5V。

2.2.23mm波段上变频组件接口及外形尺寸
1) 中频输入接口：SMA一个；
2) 本振输入接口：标准矩形波导；
3) 射频输出接口：标准矩形波导；
4) 组件尺寸：mm
⨯。

mm
70⨯
46
mm15
2.33mm波段的上变频组件方案设计及分析
首先，中频输入端利用现有的X频段接收机(F1~F2GHz，带宽4GHz)输入，实现向3mm波段的变频。

基于此，故选择一次变频的方式，该方式结构简单，避免不必要的能量损失。

其次，本振输入端采用固定点频，利用教研室张爱林同学设计的3mm波段的本振源输入，该本振源采用8次倍频的方式实现。

于是采用基波混频的方式，可以满足射频的频率范围。

基波混频变频损耗较小，从而可以更好的实现组件的性能要求。

该本振源的输出功率为0dBm，无法满足混频器本振端口的驱动功率，故在本振的输入端口处添加一个功率放大器，使混频器可以正常工作。

由于毫米波前端的测试系统接口处均采用标准波导口，而该组件是微带电路结构，故必须设计一款3mm波段的波导微带过渡来完成微带电路到测试系统的转
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换，或者其他级联操作。

混频器属于非线性器件，中频信号和本振信号经过混频器后不光包含我们所需要的中频和本振的和频信号，还有中频的泄露信号、本振及中频的差频信号、中频的二次谐波和本振的和频及其他寄生频率。

这就需要在混频器后面添加一个w 波段的带通滤波器来完成对杂波的抑制。

整个3mm上变频组件中，为了使组件增益大于20dB，需要在混频器后添加射频放大器，考虑的国内3mm放大器MMIC发展情况，共进行两次功率放大，先在中频先进行一次信号放大，混频器后再进行一次射频放大，可降低对射频放大器增益的要求。

最后，根据以上分析，最终确定3mm波段的上变频组件由波导微带过渡、中频放大器、混频器、本振放大器、W波段带通滤波器、射频放大器组成，具体原理框图如2-3所示。

图2-33mm波段上变频组件原理框图
2.4主要指标参数估算
3mm波段的上变频组件的增益计算
由计算增益公式可得：
G=-0.5+20-8-1.5+18-0.5=27.5dB
由计算得到的总增益为23dB,可以实现指标要求。

各级增益估算如表2-1所示。

表2-1上变频组件各级增益预估算
第二章 3mm 波段上变频组件方案设计
1) 本振功率的实现
外部提供的本振源输入功率为0dBm ，混频器所需的本振功率要求dBm 10 ，所以通过在本振输入端接一级放大器将本振功率推至15dBm 左右，可以满足混频器对本振功率的需求。

2) 谐杂波的抑制
该上变频的谐杂波的抑制主要通过在混频器接一个W 波段的带通滤波器来实现，从而得到所需的射频频率。

2.5 本章小结
本章介绍了衡量上变频组件性能的几个重要指标，给出了3mm 波段上变频组件的指标设计要求，根据要求进行分析并设计了该组件的设计方案。

最后根据所设计的方案进行指标分配，经估算，该方案可以达到指标要求，具有可实施性。

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第三章平面无源电路设计
由第二章设计的系统方案可知，该3mm波段的上变频组件需要用到的无源器件包括工作在W波段的的微带-探针过渡以及带通滤波器，分别用来实现组件与外部系统的级联和谐杂波抑制的功能。

本章就此介绍相关原理，并完成这两种无源电路的设计加工及测试工作。

3.1波导-微带过渡
在毫米波系统中，波导及微带线是最重要的两种传输媒介。

矩形波导是最早用于传输微波信号的传输线类型之一，直至今天仍有许多应用。

波导具有运行高功率容量及低损耗的优点，但由于其体积大且价格昂贵的特点，很难满足毫米波系统提出的小型化、重量轻及可靠性高等要求。

而微带线由于其平面结构、价位低、易于与其他有源和无源的毫米波器件集成、并且可以采用照相印刷工艺来加工，从而被广泛用于毫米波系统中形成集成电路。

在毫米波技术研究中，往往涉及这两种传输媒介之间的转换。

这主要是因为毫米波组件大多是采用微带电路的结构，而毫米波测试设备的接口通常采用标准的波导接口形式，这就需要波导-微带的过渡来连接毫米波组件和测试设备，实现阻抗匹配，使信号能够顺利且沿着正确方向传播[15]。

在毫米波频段，常见的过渡结构[16-20]有：波导—微带探针过渡、波导—微带鳍线过渡、波导微带—脊波导过渡等。

本章选取了最常见的两种波导—微带结构(波导—微带探针过渡、波导微带—鳍线过渡)来进行设计，并进行实物加工测试，通过对比测试结果，选择性能较好的过渡用于3mm波段的上变频组件中。

3.1.1波导-微带探针过渡
波导—微带探针过渡是由波导—微带同轴过渡发展而来的，两者电路原理相似。

本节首先介绍波导-微带探针过渡的基本理论，基于理论知识设计了一款波导—微带探针过渡，使用AutoCAD绘制基片图，SolidWorks绘制腔体图，加工出实物，并测试其性能。

3.1.1.1波导-微带探针过渡理论知识
波导—微带探针过渡是实现工作于TE10模的矩形波导和工作于准TEM模的。