波导-微带转换电路要满足如下几种基本要求：（1）低的插入损耗和高的回波损耗。这是波导-微带转换装置的基本条件，保证信号能够低损耗的传输。

（2）宽频带特性。在大多数系统应用中，尤其是测量系统中，需要有较宽的频带宽度，以满足不同实际的要求。64877

（3）制造工艺简单，误差容忍度高，可靠性高。在实际应用中，要设计出易于加工的；并且装置误差容忍度高，在制造误差允许范围内仍能满足基本指标。

（4）方便装卸。在测量系统等其他一些系统中，波导-微带过渡接头要方便装卸，以满足测量系统测试不同的电路。

根据以上的基本要求，目前已经提出了多种波导-微带转换方式。主要有波导-脊波导-微带过渡[3-4]、波导-对极鳍线-微带过渡[5-7]、波导-探针-微带过渡[8-10]、波导-同轴线-微带过渡[11-13]四种形式。另外文献[14]还提出了一种利用八木天线原理制作的宽带过渡结构。

1  波导-脊波导-微带过渡结构

图1.1所示为波导-脊波导-微带过渡结构，在矩形波导上传播的是波导的主模TE10，经过一段宽带阶梯加脊波导的变换，场逐渐被集中压缩到介质之中，场模式也从矩形波导上的TE10波模式逐渐变化到微带线上的TEM波模式，从而实现了波导到微带的变化，脊波导不仅实现了场模式的匹配，而且也完成了阻抗匹配。

图1.1 波导-脊波导-微带过渡结构示意图

波导-脊波导-微带过渡形式应用较早，它具有结构简单、宽频带、低阻抗、波导内电场较集中的优点，并且其过渡结构渐变，无显著不连续点。缺点是较难获得良好的宽带匹配；若脊的末端没有与微带接触良好，则该过渡的电气性能会受到影响；而且该过渡不适合重复的装卸，否则也降低电路性能。在毫米波频段，由于基片薄、导带窄的阶梯加脊波导过渡在结构和工艺上较难实现，且可靠性较差。相对而言，这种过渡方式一用在微波频段，不用于毫米波[15]。

2  波导-对极鳍线-微带过渡结构

图1.2为波导-对极鳍线-微带过渡结构。它最初是由J.H.C. vanHeuven [16]于1976年提出的，经M. Dydyk、B. D. Moore[17]、G. E. Ponchak和Aian N. Downey[18]等人的不断完善和发展。对极鳍线是毫米波电路中比较常用的微波传输线，但其可视为准平面结构，可以采用微波印制版技术制作在价廉的软基片上，方便用于系统的集成，现在这种过渡结构已成为一种普遍运用，受到广泛的研究和应用。实际使用的鳍线形式的过渡结构有如下五种基本结构，如图1.3。

图1.2 一种波导-对极鳍线-微带过渡结构示意图

图1.3 鳍线截面示意图

对极鳍线具有小的色散、宽的单模带宽、与半导体和波导器件的兼容性能好等优点，并且对加工工艺的要求没有微带和波导严格，非常适合在频带范围为30GHz至100GHz的过渡。

但是这种形式结构也会存在一些弊端，它会产生多种不同的谐振模式，如果某一谐振频率恰好处在相连器件的工作带宽中，就可能产生耦合，器件的性能进而会受到影响。在设计这种过渡模式是必须考虑到这种因素，使得设计复杂化，妨碍了它的应用。另外对极鳍线还存在插损较大、体积较大等问题。论文网

3  波导-微带探针-微带过渡结构

耦合探针过渡由于插入损耗低、回波损耗大、频带宽、可靠性高，而且结构紧凑、加工方便，已在许多毫米波器件中得到广泛应用。耦合探针过渡分两种形式，同轴探针过渡和微带探针过渡。微带探针过渡是从同轴探针过渡发展而来的，微带探针也分为两种形式，一种为微带探针平面结构的法线方向与波导中电磁场传播方向平行，也可称为E面探针过渡形式，如图1.4所示；另一种为微带探针平面结构的法线方向与波导中电磁场传播方向垂直，也可称为H面探针过渡形式，如图1.5所示。