[實用新型]一種基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120412375.0
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN202275909U
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳良;熊林;汪曉光;鄧龍江;梁迪飛
• 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: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 葛啟函

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于微波毫米波器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種波導(dǎo)結(jié)構(gòu)之間的連接轉(zhuǎn)換裝置，具體涉及一種基片集成波導(dǎo)與同軸線波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)

基片集成波導(dǎo)(siw)是一種新型的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，它源于矩形波導(dǎo)和微帶線，具有低成本、低損耗、高Q值和可高密度集成微波毫米波電路及其子系統(tǒng)的優(yōu)點。基片集成波導(dǎo)技術(shù)發(fā)展迅猛，其產(chǎn)品有基片集成波導(dǎo)濾波器、基片集成波導(dǎo)定向耦合器、基片集成波導(dǎo)環(huán)行器、基片集成波導(dǎo)-微帶線轉(zhuǎn)接器等無源器件。基片集成波導(dǎo)已逐漸成為微波傳輸線及器件的一個重要發(fā)展方向。在微波毫米波系統(tǒng)中，經(jīng)常會大量的使用到這些基于基片集成波導(dǎo)做成的器件，特別是在一些有關(guān)基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的測試系統(tǒng)中，測試設(shè)備通常是同軸線結(jié)構(gòu)，這必然要遇到基片集成波導(dǎo)到同軸線波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換問題。現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)到同軸的轉(zhuǎn)換都是通過基片集成波導(dǎo)-微帶線-同軸壓線這樣過渡，微帶線的加入不僅造成小型化的阻力，而且浪費資源和增大插入損耗，因此，基片集成波導(dǎo)到同軸線波導(dǎo)的直接轉(zhuǎn)換有重要的研究意義。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置，以實現(xiàn)基片集成波導(dǎo)與同軸波導(dǎo)的低反射和低損耗的相互轉(zhuǎn)換。

本實用新型技術(shù)方案如下：

一種基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置，如圖1至3所示，包括一個基片集成波導(dǎo)接頭1和一個同軸波導(dǎo)接頭2。其中，所述基片集成波導(dǎo)接頭1包括一段基片集成波導(dǎo)；所述基片集成波導(dǎo)由兩面覆蓋金屬層的矩形介質(zhì)基板3沿兩個長邊沿開出兩排連接介質(zhì)基板3兩面金屬層的金屬化通孔4形成，在基片集成波導(dǎo)的一端開有一排連接介質(zhì)基板3兩面金屬層的金屬化短路通孔7，在靠近金屬化短路通孔7一端的介質(zhì)基板3的上金屬層開有一個圓形窗口6；所述圓形窗口6的大小與同軸波導(dǎo)外導(dǎo)體直徑相當(dāng)，所述圓形窗口6的圓心位于所述基片集成波導(dǎo)的中軸線上。所述圓形窗口6露出的圓形介質(zhì)基板中心處開有一個垂直于所述基片集成波導(dǎo)的中軸線的矩形凹槽5。所述同軸波導(dǎo)接頭2的同軸線內(nèi)導(dǎo)體前端加工成薄片探針8并插入所述矩形凹槽5中；所述同軸波導(dǎo)接頭2的同軸線外導(dǎo)體與所述介質(zhì)基板3的上金屬層接觸并固定。

上述技術(shù)方案中，所述矩形凹槽5和薄片探針8的截面形狀最好保持一致，且二者的中心位置距離金屬化短路通孔7為1/4λ(λ為中心頻率的波長)；所述同軸波導(dǎo)接頭2的同軸線外導(dǎo)體與所述介質(zhì)基板3的上金屬層接觸并固定的方式可采用導(dǎo)電膠粘接或焊接的方式；所述相鄰金屬化短路通孔7之間的孔間距P遠遠小于中心頻率的波長λ，以保證所有金屬化短路通孔7形成基片集成波導(dǎo)的一個短路電壁；同理，所述相鄰金屬化通孔4之間的孔間距P遠遠小于中心頻率的波長λ，以保證所有金屬化通孔4形成基片集成波導(dǎo)的兩個電壁。

本實用新型提供的基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，以X波段為例，其優(yōu)點如下：

(1)在X波段內(nèi)回波損耗優(yōu)于20dB，25dB的絕對帶寬超過3G，30dB的絕對帶寬超過2.5G，插入損耗低于0.15dB，能夠?qū)崿F(xiàn)高性能的超寬頻帶，如具體實施方案所述。

(2)實現(xiàn)了基片集成波導(dǎo)與同軸波導(dǎo)之間的低反射、低損耗轉(zhuǎn)換。

(3)器件尺寸比較小，且裝卸簡便，可重復(fù)利用，便于對基片集成波導(dǎo)器件和系統(tǒng)的測試和運用。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型提供的基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置中，基片集成波導(dǎo)接頭1的縱向半剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型提供的基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置中，基片集成波導(dǎo)接頭1的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型提供的基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置中，同軸波導(dǎo)接頭2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型提供的基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置具體實施例1的Ansoft/hfss12的仿真結(jié)果圖。

圖6為本實用新型提供的基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置具體實施例2的Ansoft/hfss12的仿真結(jié)果圖。

圖7為本實用新型提供的基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置具體實施例3的Ansoft/hfss12的仿真結(jié)果圖。

圖8為本實用新型提供的基片集成波導(dǎo)到同軸波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置具體實施例4的Ansoft/hfss12的仿真結(jié)果圖。

具體實施方式

具體實施例1