Ka波段GTEMCell研究.pdf

1、隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電磁波已得到廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在的生存環(huán)境中到處充斥著電磁波。定量的研究電磁波對生物體的影響顯得十分迫切。橫電磁波小室(Gigahertz Transverse Electro Magnetic cell, GTEM Cell)具有工作頻率寬、應(yīng)用方便、能產(chǎn)生均勻電磁波等特點(diǎn)，可以很好地滿足生物電磁學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)用。
　　本文首先簡要介紹了橫電磁波小室的發(fā)展概況，然后從理論上分析了橫電磁波小室的過渡接頭特性阻抗

2、的計(jì)算，并利用高頻電磁仿真軟件CST設(shè)計(jì)了一個(gè)寬頻帶橫電磁波小室過渡接頭，其結(jié)構(gòu)簡單、適用頻帶寬、插入損耗小等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文利用一種簡單有效的方法計(jì)算橫電磁波小室主傳輸段特性阻抗，確定主傳輸段尺寸后，利用基于有限積分法的CST進(jìn)行特性阻抗優(yōu)化，較好的改善了小室的傳輸特性。本文設(shè)計(jì)的Ka波段橫電磁波小室上限適用頻率為40GHz，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)回波損耗在35GHz時(shí)為-20.288dB，30~40GHz時(shí)基本在-10dB左右。測試區(qū)域的

3、±3dB場均勻區(qū)域面積約為2.97*3.49cm2。分析了橫電磁波小室內(nèi)的兩種高次模：“基本”模和“非基本”模，芯板上的電流分布情況。然后利用在小室內(nèi)的芯板上開縱向窄槽切斷橫向電流來達(dá)到抑制小室內(nèi)的“非基本”高次模的目的。為了驗(yàn)證該方法，在CST中進(jìn)行建模仿真驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)利用該方法可將橫電磁波小室體積擴(kuò)大將近一倍。為解決橫電磁波小室體積與上限適用頻率這一矛盾起到了一定借鑒作用。
　　最后以本文設(shè)計(jì)的Ka波段橫電磁波小室組成的毫米波輻