[發(fā)明專利]平面波導、波導濾波器及天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110387482.7
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102496759A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 歐健
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01P3/00
• 分類號: H01P3/00;H01P1/20;H01Q13/22
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發(fā)明實施例涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種平面波導、波導濾波器及天線。

背景技術

波導是一種能夠限定和引導電磁波在長度方向上傳播的管道。在微波線電子設備中，為了控制微波控制信號的傳導路徑，通常會使用印制電路板(Printed?Circuit?Board，簡稱為：PCB)微帶線形成的波導，或者金屬腔體形成的波導，并通過控制及改變微帶線的形狀或者金屬腔體的形狀，達到對微波信號進行濾波、功率分合路、耦合等功能。

但是，上述兩種形成波導的方法都存在一定的局限性。其中，PCB微帶線形成的波導雖然加工簡單、成本低，但是在40GHz以上頻段，對信號的損耗較大，而且由于PCB介質(zhì)的介電常數(shù)較高，導致了微帶線的阻抗特性受尺寸的影響較大，導致PCB需要很高的加工精度，從而使得成本大幅上升，而且還會降低直通率。金屬腔體形成的矩形或者圓形的波導雖然對信號的損耗很低，但是在40GHz以上頻段，金屬腔體的加工精度容差達到微米級，且形狀均為立體形狀，需要采用精度極高的模具和加工工藝，從而導致成本大幅上升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種平面波導、波導濾波器及天線，用以在一定程度上，解決現(xiàn)有技術中在40GHz以上頻段的兩種波導存在的問題。

本發(fā)明實施例提供一種平面波導，包括：頂層印制電路板PCB和底層PCB；上下表面分別與所述頂層PCB及所述底層PCB相接觸的多個屏蔽金屬塊；以及，設置在所述頂層PCB上表面的金屬板；

所述頂層PCB具有開槽，所述開槽與所述底層PCB形成空氣波導，所述頂層PCB的下表面設有微帶線；所述微帶線位于所述開槽的兩端、且沿所述開槽的延長線設置；所述多個屏蔽金屬塊沿所述微帶線以及所述開槽的延伸方向設置，且位于所述微帶線以及所述開槽的兩側(cè)；

所述微帶線與所述開槽下方的底層PCB之間還設置有實現(xiàn)所述微帶線與所述空氣波導之間信號傳遞的第一轉(zhuǎn)換件；

其中，所述平面波導的工作重心頻率為f0，在頻率f0下電磁波在空氣中的波長λ＝c/f0，其中c為在空氣中的光速，所述屏蔽金屬塊的高度H_b滿足0.75*λ/4≤H_b≤1.25*λ/4，寬度W_b滿足λ/8≤W_b≤λ，所述屏蔽金屬塊之間的間隙W_g滿足0＜W_g≤λ/2。

本發(fā)明實施例還提供一種波導濾波器，包括：至少兩個彼此串聯(lián)和/或并聯(lián)的波導，所述波導為上述平面波導，每個波導具有不同的阻抗。

本發(fā)明實施例還提供一種天線，包括：上述平面波導；所述平面波導的金屬板上設有開窗，所述開窗位于所述平面波導的頂層PCB的開槽上方，所述開窗的寬度W_s滿足0＜W_s≤λ/2，所述開窗(10)的長度L_s滿足0＜L_s≤λ/8。

本發(fā)明實施例的平面波導，通過采用底層PCB、頂層PCB以及設置在頂層PCB上表面的金屬板組成波導的上下表面、采用多個屏蔽金屬塊組成平面波導的左右側(cè)壁，并在頂層PCB上設置了開槽，以形成空氣波導，這種空氣波導與微帶線同時使用的波導，在高頻段下容差要求低于其他形式的波導，成本也遠低于矩形波導。而且，雖然屏蔽金屬塊之間存在縫隙，但對于目標頻段的微波信號來說是一個無縫的管道。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的平面波導的結(jié)構示意圖；

圖2為圖1所示平面波導的分解圖；

圖3為將圖2中的頂層PCB1翻轉(zhuǎn)180度后開槽處的局部示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例二提供的平面波導的分解結(jié)構示意圖；

圖5為圖4所示平面波導在X方向的橫截面圖；

圖6為圖4所示平面波導在Y方向的局部橫截面圖；

圖7為本發(fā)明實施例三提供的平面波導結(jié)構的局部視圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的第二轉(zhuǎn)換件9的結(jié)構示意圖；

圖9為本發(fā)明一個實施例提供的天線的結(jié)構示意圖。

具體實施方式