一种微波开关的设计方法

传输结构模型（见图四），其次，进行参数设置，所有材料参数设置见下表，将背景材料设为PEC，即为金属导体，将测试频率范围设置为0.04MHz～12.4GHz，以5GHz为中心频率，下一步进行端口设置：将两端连接器界面设置成50Ω端口，设置求解条件：点频5GHz，10次迭代，最大误差0.01，Fast扫频方式、0.04MHz～12.4GHz，分为50份。

图四 在MicroWave Studio中建立的三维仿真模型

模型中材料参数

4.3、仿真计算结果

我们针对同轴与带状线转接及带状线的结构尺寸进行多种方案的仿真计算，最终确定带状线和基座形腔尺寸（见图五）。

图五、带状线和基座形腔结构

4.4、测试结果

将优化计算得到的数据用于产品的设计当中，样品生产后经测试，部分样品的高频指标达到了指标要求（见图六），但也有部分样品的指标达不到要求，经分析主要是由于开关零件在加工过程中，零件机械公差未能控制到位引起的阻抗的不连续造成的。

图六、样品测试结果

5、结束语

本开关的设计通过采用理论设计初步确定微波传输通道相关零件结构的标称尺寸，通过三维高频电磁场仿真计算软件建模后仿真优化，确定最终产品结构尺寸。由于本微波开关实质上是一段带有连接机构、转换机构和其它装置的非均匀同轴线，与均匀同轴线相比，它有四处明显的不均匀：连接器界面配合区域、同轴插座到标准对称微带线以及标准对称微带线到同轴插座过渡区域、均匀支撑区域以及导体尺寸过渡区域。在这些地方，都存在着导体直径或导体形状的变化，因而出现了不连续电容，引起反射，因此，还要通过加工实际样品多次试验测量验证并修正部分零件结构尺寸，以达到所需的产品性能。

参考文献：

1.  梨安尧，微波技术基础， 电子科技大学，   1998

2.  甘本祓，微波传输线设计手册，人民邮电出版社，  1981