[發(fā)明專利]微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310311448.0
• 申請(qǐng)日: 2013-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN103474733A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勇;鐘偉;王云飛;詹銘周;胡天濤;徐躍杭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01P3/08
• 分類號(hào): H01P3/08
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于毫米波器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于毫米波倍頻器的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

毫米波是30GHz到300GHz的廣大頻率范圍。與光波相比，毫米波利用大氣窗口（毫米波與亞毫米波在大氣中傳播時(shí)，由于氣體分子諧振吸收的某些衰減為極小值的頻率）傳播時(shí)的衰減小，受自然光和熱輻射源影響小；與射頻和微波相比，具有極寬的帶寬，這在頻率資源緊張的今天極具吸引力；還具有波束窄，受氣候影響小和相應(yīng)的器件尺寸小等優(yōu)點(diǎn)。

過渡結(jié)構(gòu)是為了實(shí)現(xiàn)兩種電磁波傳輸結(jié)構(gòu)的過渡連接及阻抗匹配。對(duì)過渡結(jié)構(gòu)的基本要求是：低傳輸損耗和回波損耗、有足夠的頻帶寬度、具有良好的重復(fù)性和一致性、與電路協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)便于加工制作。矩形波導(dǎo)與微帶線轉(zhuǎn)換有多種形式，常用的是波導(dǎo)-脊波導(dǎo)-微帶過渡、波導(dǎo)-微帶探針過渡和波導(dǎo)-探針-微帶過渡，其中波導(dǎo)-探針-微帶過渡由于具有良好的密封性和可靠性而被廣泛采用，其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于波導(dǎo)短路面的距離和微帶匹配電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

由于毫米波頻率較高，為了得到穩(wěn)定可靠的信號(hào)源，常常需要利用倍頻的方法。在倍頻器的設(shè)計(jì)中由于毫米波波段的頻率較高，往往可選的倍頻器件（如：肖特基二極管等）連接形式有限，比如對(duì)于特定的傳輸TEM模或者準(zhǔn)TEM模的微帶傳輸結(jié)構(gòu)，不能實(shí)現(xiàn)平衡式的倍頻二極管接入，一方面導(dǎo)致倍頻器的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜；另一方面不能抑制非目標(biāo)頻率信號(hào)的輸出，效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提供一種適用于毫米波倍頻器的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可以抑制部分非目標(biāo)頻率信號(hào)輸出的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)，包括上腔體、下腔體和微帶電路，上腔體封蓋在下腔體上形成矩形波導(dǎo)腔和微帶電路屏蔽腔，所述微帶電路固定于所述微帶電路屏蔽腔內(nèi)；所述微帶電路包括兩個(gè)微帶探針、功率分配/合成電路和介質(zhì)基片，兩個(gè)微帶探針和功率分配/合成電路位于介質(zhì)基片的同一表面上，兩個(gè)微帶探針分別連接于功率分配/合成電路的兩端，其中一個(gè)微帶探針的中心線與矩形波導(dǎo)短路面的間距為目標(biāo)頻率的四分之一波導(dǎo)波長(zhǎng)，另一個(gè)微帶探針的中心線與矩形波導(dǎo)短路面的間距為目標(biāo)頻率的四分之五波導(dǎo)波長(zhǎng)。

進(jìn)一步地，兩個(gè)微帶探針的結(jié)構(gòu)對(duì)稱或者不對(duì)稱。

進(jìn)一步地，所述功率分配/合成電路的兩臂間可以設(shè)置電阻。

進(jìn)一步地，所述介質(zhì)基片為復(fù)合介質(zhì)基片。

進(jìn)一步地，所述微帶電路通過導(dǎo)電膠固定于微帶電路屏蔽腔的底部。

進(jìn)一步地，所述矩形波導(dǎo)的前端設(shè)有減寬部分。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)將一個(gè)微帶探針的中心線與矩形波導(dǎo)短路面的間距設(shè)計(jì)為目標(biāo)頻率的四分之一波導(dǎo)波長(zhǎng)，另一個(gè)微帶探針的中心線與矩形波導(dǎo)短路面的間距設(shè)計(jì)為目標(biāo)頻率的四分之五波導(dǎo)波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)頻率信號(hào)的同相位疊加，非目標(biāo)頻率信號(hào)的反相抵消和輸出抑制；

（2）本發(fā)明微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)的兩個(gè)微帶探針的結(jié)構(gòu)對(duì)稱或者不對(duì)稱，這樣的設(shè)計(jì)便于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的3dB等分和滿足需要的相位關(guān)系；

（3）本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)可以在功率分配/合成電路的兩臂間設(shè)置電阻，以提高兩探針間的隔離度；

（4）復(fù)合介質(zhì)基片價(jià)格低廉且便于加工，本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)的微帶電路采用上述介質(zhì)基片降低了所述過渡結(jié)構(gòu)的成本和加工時(shí)間；

（5）本發(fā)明微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)的微帶電路通過導(dǎo)電膠固定于微帶電路屏蔽腔的底部，導(dǎo)電膠的使用簡(jiǎn)單快捷且不會(huì)影響所述過渡結(jié)構(gòu)的性能；

（6）本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)還可以在其矩形波導(dǎo)的前端設(shè)置減寬部分以保證信號(hào)的單模輸出；

（7）本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、便于推廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)的上、下腔體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)的微帶電路示意圖；

圖4為本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過渡結(jié)構(gòu)的下腔體裝入微帶電路后的俯視圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。