[實用新型]共面波導微帶轉換器

有效

• 申請號: 201320717399.6
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN203660032U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 王錦清;茍偉;郝龍飛;王靜;趙融冰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海天文臺
• 主分類號: H01P5/107
• 分類號: H01P5/107
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術領域

本實用新型涉及微波、毫米波電路技術領域，尤其涉及一種共面波導微帶轉換器。

背景技術

一般情況下，MMIC（毫米波單片集成電路）芯片通過銀膠燒接到腔體內，通過金絲綁接到微帶線。如果采用單線綁接，則金線會帶來很大的寄生電感，盡管可以采用建模等手段在芯片設計時預先考慮這種寄生電感，然而還是很難消除，因為不同的bonging機和不同的人操作會產生比較大的差別。而如果采用三線綁接時，則地電流和信號電流在空氣中經過的弧度十分相近，相比集中電感而言這種連接更像是均勻傳輸線。因此，在MMIC設計中，優選采用共面波導CPW（Coplanar?Waveguide）結構作為接口。

共面波導作為一種性能優越、加工方便的微波平面傳輸線，在MMIC電路中正發揮越來越大的作用，尤其在毫米波頻段應用中，共面波導更擁有微帶線所不可比擬的性能優勢：與常規的微帶傳輸線相比，共面波導具有更低的色散，更小的連接尺寸，更小的寄生參量，容易實現無源、有源器件在微波電路中的串聯和并聯，容易提高電路密度等。但是在實際應用場合，往往需要在微帶線與共面波導傳輸線之間進行轉換，比如，如果共面波導探針的輸出接口是共面波導線，而MMIC芯片的接口是微帶線，則兩者的銜接必然需要轉換電路。

實用新型內容

針對上述現有技術的問題，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、損耗低的共面波導微帶轉換器，以實現共面波導與微帶線之間的銜接。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種共面波導微帶轉換器，其包括：

一矩形的介質基片，其反面設有接地金屬層；

從所述介質基片的正面自一端向另一端依次連接的一共面波導中心導帶、一微帶線過渡段以及一微帶線；以及

對稱地設置在所述共面波導中心導帶兩側的共面波導接地層；

其中，所述共面波導接地層由一體成型在一起的一直角梯形部分和一矩形部分構成，且所述直角梯形部分的下底與所述矩形部分的一長邊完全重合并且其長度等于所述共面波導中心導帶與所述微帶線過渡段的長度之和，所述直角梯形部分的上底平行并鄰近于所述共面波導中心導帶并與所述共面波導中心導帶的長度相等；

其中，所述微帶線過渡段的長度為0.4±0.005mm，所述直角梯形部分的高為0.55±0.005mm，所述共面波導中心導帶的寬度為0.5±0.005mm。

進一步地，所述共面波導中心導帶與所述共面波導接地層之間的間隙為0.1±0.005mm。

進一步地，所述共面波導接地層通過若干過孔與所述接地金屬層連接。

優選地，所述過孔的直徑為0.3±0.005mm。

綜上所述，本實用新型的共面波導微帶轉換器實現了共面波導與微帶線之間的轉換，即，可以將微帶線的準TEM波轉換到共面波導中心導帶的TE波，而且其結構簡單、尺寸小、易于制作，通過對關鍵尺寸的優化設計，還可降低其損耗。

附圖說明

圖1為本實用新型的共面波導微帶轉換器的結構示意圖；

圖2為圖1的共面波導微帶轉換器應用于Ka波段時的S11隨微帶線過渡段的長度變化的的仿真測試圖；

圖3為圖1的共面波導微帶轉換器應用于Ka波段時的S11隨直角梯形部分的高變化的的仿真測試圖；

圖4為圖1的共面波導微帶轉換器應用于Ka波段時的S11隨共面波導中心導帶的寬度變化的仿真測試圖；

圖5為圖1的共面波導微帶轉換器應用于Ka波段時的S11隨共面波導中心導帶與共面波導接地層之間的間隙變化的仿真測試圖；

圖6為根據本實用新型的一個優選實施例應用于Ka波段時的S11、S12的仿真測試圖；

圖7為本實用新型的用于測試的背靠背共面波導微帶轉換器的結構示意圖；

圖8為圖7的背靠背共面波導微帶轉換器應用于Ka波段時的S11、S12的仿真測試圖；

圖9為圖7的背靠背共面波導微帶轉換器應用于Ka波段時的S11、S12的實際測試圖；

圖10為圖8與圖9中的S12的對比圖；

圖11為圖8與圖9中的S11的對比圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，以下結合具體實施例、并參照附圖進一步詳細說明。