[發明專利]金屬矩形波導與微帶線間的轉換裝置及轉換方法

有效

• 申請號: 201110009296.X
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102176522A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 汪佳娣;陳衛東;周凌云;章恒斌;陸廣華
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01P1/16
• 分類號: H01P1/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及電磁波傳輸技術領域，特別是涉及金屬矩形波導與微帶線間的轉換裝置及轉換方法。

背景技術

在電磁波的傳輸領域中，尤其是在微波或毫米波的傳輸過程中，通常需要將微波信號在波導和微帶線之間進行傳輸，此時，就需要一種能夠有效轉換波導和微帶傳輸線之間能量的轉換裝置。

現有技術中一種微帶線與金屬矩形波導之間的轉換器，采用平板結構，該平板與金屬矩形波導相交處設置有通孔，獨立片包括一個微帶線終端并可在通孔上進行調整，該微帶線終端與所述平板上的一個微帶線末端相吻合。這種轉換裝置結構復雜，對加工工藝要求較高，而且這種轉換裝置涉及頻率敏感尺寸結構，故此種金屬波導和微帶線間的轉換裝置的工作頻段受到限制。

現有技術中另一種微波傳輸帶與波導管之間的轉換器，在介電基片上安裝微波傳輸帶和波導管，開口區域側壁上的階梯形結構的一部分與微波傳輸帶導電相連。波導側壁在基片上形成金屬化層的凹槽，基片上下金屬化層導電穿通接觸，包圍所述凹槽，這種轉換裝置結構精細復雜，加工困難，有頻率限制。

上述兩種微帶線與波導之間的轉換器都存在結構復雜、加工困難，無法批量生產加工，而且，工作頻段較窄，適用范圍小。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種金屬矩形波導與微帶線間的轉換裝置及轉換方法，以實現結構簡單加工簡便，并且其工作頻段寬，適用范圍廣，技術方案如下：

一種金屬矩形波導與微帶線間的轉換裝置，包括：波導轉換端，以及與所述波導轉換端相連接的微帶線轉換端；

所述波導轉換端包括波導段和波導過渡段，所述波導段包括寬邊和窄邊；所述波導過渡段為所述波導段的窄邊以直線減高形式收縮至所述波導轉換端和所述微帶線轉換端的連接面處，且在該區域的寬邊方向均勻填充介質體；

所述微帶線轉換端包括寬度與所述金屬矩形波導寬度相同的基帶板，以及設置在所述基帶板上的微帶線。

優選地，所述微帶線與所述金屬矩形波導相連的一端為所述金屬矩形波導寬度，另一端為預設阻抗寬度。

優選地，所述介質體與所述波導轉換端的金屬壁通過導電膠體相連接。

優選地，所述微帶線轉換端的微帶線與所述波導轉換端的金屬壁導電相連。

優選地，所述介質體的介電常數與所述基帶板的介電常數相適配。

優選地，上述裝置還包括：

設置在波導轉換端外圍的波導轉換端固定裝置和設置在微帶線轉換端的微帶線轉換端固定裝置。

一種金屬矩形波導與微帶線轉換方法，包括：

將金屬矩形波導的電磁波傳輸方向上進行減高漸變后與微帶線相匹配，所述微帶線與所述金屬矩形波導相連一端的寬度與所述金屬矩形波導的寬度相同，且所述微帶線通過微帶電路的匹配電路轉換得到預設阻抗寬度的微帶線。

優選地，所述將金屬矩形波導的電磁波傳輸方向上進行減高漸變后與微帶線相匹配具體為：

增加所述金屬矩形波導在電磁波傳輸方向上的長度，降低所述金屬矩形波導的高度，同時填充電磁波介質體，直到與所述微帶線相連接。

由以上本發明實施例提供的技術方案可見，該金屬矩形波導與微帶線間的轉換裝置，電磁波從波導轉換端的波導段進入，經過部分填充介質體的波導過渡段，該波導過渡段以直線減高形式收縮至與波導轉換端相連接的微帶線轉換端的連接面，該介質體與所述連接面緊密相連，從而實現了波導與微帶線結構之間的轉變。微帶線轉換端為微帶線變阻抗匹配結構，其與波導轉換端相連接的一端為波導寬度，另一端為所需阻抗寬度，電磁波從波導轉換端到微帶線轉換端實現了從波導傳播到微帶線傳播之間的有效轉換。該裝置只涉及直線平面結構，結構簡單，制造過程簡便，而且，該轉換裝置不涉及對頻率敏感的幾何結構，其工作頻段僅受限于波導自身的工作頻段，因此，具有寬頻帶的特性，適用范圍廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例一種金屬矩形波導與微帶線間轉換裝置的結構示意圖；

圖2為本發明實施例中的金屬矩形波導與微帶線間的轉換裝置的插入損耗曲線圖；

圖3為本發明實施例金屬矩形波導與微帶線間轉換裝置用機械固定裝置的結構示意圖；

圖4為本發明實施例另一種金屬矩形波導與微帶線間轉換裝置的結構示意圖。

具體實施方式