[發(fā)明專利]新型基片集成波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810045906.X
• 申請日: 2008-08-28
• 公開（公告）號: CN101662060A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘催林;徐軍;喻志遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01P5/08
• 分類號: H01P5/08
• 代理公司: 成都惠迪專利事務(wù)所
• 代理人: 梁 田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)波結(jié)構(gòu)之間的相互轉(zhuǎn)換裝置，具體地說，是涉及一種基片集成波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置。?

背景技術(shù)

基片集成波導(dǎo)作為一種新型的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，有著低損耗、高Q值、低成本和高密度平面集成微波毫米波電路及其子系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。由于微波毫米波的其它導(dǎo)波結(jié)構(gòu)(如微帶線、槽線、共面線、矩形波導(dǎo)等)也經(jīng)常得到使用，因此人們在使用基片集成波導(dǎo)這種導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的同時必然遇到該導(dǎo)波結(jié)構(gòu)與其它導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)換問題。在毫米波系統(tǒng)，經(jīng)常用到標(biāo)準(zhǔn)的矩形波導(dǎo)接口，因此基片集成波導(dǎo)與標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)的相互轉(zhuǎn)換問題顯得尤為重要。?

發(fā)明內(nèi)容

本專利的目的是提供一種基片集成波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn)基片集成波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)的低反射和低損耗相互轉(zhuǎn)換。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：?

一種基片集成波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置，由兩個上半腔體、一個下半腔體和介質(zhì)基板組成，其中，上半腔體為金屬塊，在上半腔體的下表面設(shè)置第一條形凹槽，下半腔體為一個長方體金屬塊，并在下半腔體的上表面上設(shè)置兩條第二條形凹槽，兩條第二條形凹槽位于下半腔體上的同一直線上，兩個上半腔體分別設(shè)置于下半腔體的兩端，且上半腔體下表面的第一條形凹槽與下半腔體上的兩條第二條形凹槽完全正對設(shè)置；介質(zhì)基板設(shè)置于下半腔體上的凹槽上，在介質(zhì)基板上還設(shè)有對極鰭線。?

所述介質(zhì)基板的上、下表面均為金屬層。?

所述下半腔體上表面設(shè)有用于安裝對極鰭線的凹槽，所述凹槽與兩條第二條形凹槽連接為一體，介質(zhì)基板的兩端安裝于凹槽上。?

所述介質(zhì)基板固定在兩條第二條形凹槽的凹槽上，并通過導(dǎo)電膠粘聯(lián)在下半腔體的上表面上。?

所述介質(zhì)基板上設(shè)有一組或兩組金屬化通孔，當(dāng)介質(zhì)基板上只設(shè)置一組金屬化通孔時，金屬化通孔設(shè)置于介質(zhì)基板的一個側(cè)邊邊緣；當(dāng)介質(zhì)基板上設(shè)置兩組金屬化通孔時，兩組金屬化通孔分別設(shè)置于介質(zhì)基板的兩個側(cè)邊邊緣，且兩組金屬化通孔中金屬化通孔的形狀、大小、數(shù)目均相同。?

所述每組金屬化通孔中相鄰金屬化通孔之間的距離等于金屬化通孔自身直徑的兩倍，或每組金屬化通孔中相鄰金屬化通孔之間的距離至少比金屬化通孔自身直徑兩倍還小0.000001mm。?

所述介質(zhì)基板上只設(shè)置一組金屬化通孔時，介質(zhì)基板下表面上在該組金屬化通孔內(nèi)側(cè)還設(shè)有第一非金屬化槽；所述介質(zhì)基板上設(shè)置兩組金屬化通孔時，介質(zhì)基板上、下表面分別設(shè)有第二非金屬化槽和第一非金屬化槽，第一非金屬化槽設(shè)置于介質(zhì)基板下表面的一組金屬化通孔內(nèi)側(cè)，第二非金屬化槽設(shè)置于介質(zhì)基板上表面并與第一非金屬化槽相對的另一組金屬化通孔內(nèi)側(cè)，且第一非金屬化槽和第二非金屬化?槽分別從介質(zhì)基板的中部延伸至介質(zhì)基板的兩邊邊沿。?

所述第一非金屬化槽、第二非金屬化槽的長度為工作頻段的中心頻率波長的四分之一，且第一非金屬化槽和第二非金屬化槽形狀大小均相同。?

所述每組金屬化通孔中至少包含兩個金屬化通孔。?

所述上半腔體和下半腔體上分別設(shè)有固定螺孔，兩個上半腔體分別通過固定螺釘固定于下半腔體的兩端。?

所述兩條第二條形凹槽之間為實(shí)體，該實(shí)體的高度略小于兩條第二條形凹槽的深度，這個深度差又使實(shí)體與下半腔體之間形成了凹槽，這個深度即為介質(zhì)基板的厚度，介質(zhì)基板通過導(dǎo)電膠粘聯(lián)于該實(shí)體之上，通過介質(zhì)基板使第二條形凹槽與下半腔體上表面連接為一體。?

本發(fā)明中所述基片集成波導(dǎo)包括全模基片集成波導(dǎo)(SIW)和半模基片集成波導(dǎo)(HMSIW)兩種。?

全模基片集成波導(dǎo)由介質(zhì)基板和設(shè)置于介質(zhì)基板兩側(cè)邊邊緣的兩組金屬化通孔組成，介質(zhì)基板的上、下表面上的金屬層構(gòu)成了波導(dǎo)的寬邊，兩組金屬化通孔可等效為金屬電壁，從而金屬化通孔則構(gòu)成了該波導(dǎo)的窄邊，電磁波在介質(zhì)基板的上、下兩個金屬表面和兩排金屬化通孔所圍成的矩形區(qū)域內(nèi)以類似于介質(zhì)填充矩形波導(dǎo)中的電磁場模式進(jìn)行傳輸。其中，電磁場模式包括TE模式和TM模式。?

半模基片集成波導(dǎo)是從全模基片集成波導(dǎo)演變而來。在全模基片集成波導(dǎo)中，當(dāng)基片集成波導(dǎo)工作在主模時，電場的最強(qiáng)處位于沿電?磁波傳播方向的垂直中心面，因此基片集成波導(dǎo)的中心面可等效為磁壁，基于此方法，我們沿著該等效的磁壁將全模基片集成波導(dǎo)等分成兩半，每一半就成為一個半模基片集成波導(dǎo)，并且在它各自部分里都能保持原來的場分布以及在半開放結(jié)構(gòu)中同樣支持該導(dǎo)波模式，但尺寸的大小大則只有全模的一半。?