[發(fā)明專利]一種基于基片集成技術(shù)的平面魔T

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410392419.6
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104134844A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許鋒;鄭朝義
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H01P5/20
• 分類號: H01P5/20
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種基于基片集成技術(shù)的平面魔T。

背景技術(shù)

魔T結(jié)構(gòu)是一種四端口的微波器件，理想情況下的魔T結(jié)構(gòu)是一種180°的混合環(huán)。傳統(tǒng)的波導(dǎo)魔T結(jié)構(gòu)體積大，寬帶的匹配電路很難實現(xiàn)，所以傳輸相對帶寬一般低于10％。傳統(tǒng)的魔T為立體結(jié)構(gòu)，對于現(xiàn)代平面化集成電路已不適用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種基于基片集成技術(shù)的平面魔T，克服傳統(tǒng)魔T帶寬小，不適用于現(xiàn)代平面化集成電路的難題。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種基于基片集成技術(shù)的平面魔T，所述平面魔T由上至下依次包含相互平行的頂層金屬層、介質(zhì)基板和底層金屬層，所述頂層金屬層為五邊形，所述介質(zhì)基板上分布有五列金屬化通孔，五列金屬化通孔呈放射狀排列，相鄰兩列金屬化通孔相交且相交形成的夾角為72°，所述頂層金屬層的任意3個相鄰的頂點分別連接1條微帶線，其中與中間頂點連接的微帶線作為平面魔T的和臂，另外2條微帶線均作為平面魔T的等功率輸入/輸出端，在這3條微帶線的同一層上還設(shè)有平面魔T的差臂，該差臂不與頂層金屬層和前述3條微帶線接觸且該差臂與和臂垂直，所述底層金屬層上刻蝕有槽線結(jié)構(gòu)，該槽線結(jié)構(gòu)與和臂處在與底層金屬層垂直的同一平面上且該槽線結(jié)構(gòu)與和臂平行。

其中，上述差臂包含1條微帶線，且該微帶線的一端連接著扇形短路線。

其中，上述每條微帶線的阻抗均為50歐姆。

其中，上述槽線結(jié)構(gòu)包含1條直槽線，該直槽線的一端連接著扇形短路線。其中，上述頂層金屬層關(guān)于和臂所在的直線對稱。

采用上述技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，工作帶寬大，電性能良好，其平面結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)立體、多層結(jié)構(gòu)魔T相比，更適合應(yīng)用于現(xiàn)代微波毫米波電路集成中。同時，采用基片集成波導(dǎo)技術(shù)，結(jié)構(gòu)十分緊湊，減少了加工難度，降低了加工成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的三維立體圖。

圖3是本發(fā)明的俯視圖。

圖4（a）～4（e）是本發(fā)明各參數(shù)的仿真結(jié)果圖。?

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。

如圖1所示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖和圖2所示的三維立體圖，平面魔T由上至下依次包含相互平行的頂層金屬層、介質(zhì)基板和底層金屬層，所述頂層金屬層為五邊形，所述介質(zhì)基板上分布有五列金屬化通孔，五列金屬化通孔呈放射狀排列，相鄰兩列金屬化通孔相交且相交形成的夾角為72°，所述頂層金屬層的任意3個相鄰的頂點分別連接1條微帶線，其中與中間頂點連接的微帶線作為平面魔T的和臂，另外2條微帶線均作為平面魔T的等功率輸入/輸出端，在這3條微帶線的同一層上還設(shè)有平面魔T的差臂，該差臂不與頂層金屬層和前述3條微帶線接觸且該差臂與和臂垂直，所述底層金屬層上刻蝕有槽線結(jié)構(gòu)，該槽線結(jié)構(gòu)與和臂處在與底層金屬層垂直的同一平面上且該槽線結(jié)構(gòu)與和臂平行。在本實施例中，所述差臂包含1條微帶線，且該微帶線的一端連接著扇形短路線；每條微帶線的阻抗均為50歐姆；所述槽線結(jié)構(gòu)包含1條直槽線，該直槽線的一端連接著扇形短路線；所述頂層金屬層關(guān)于和臂所在的直線對稱。介質(zhì)基板采用Rogers?5880介質(zhì)板，介電常數(shù)為2.2，厚度為0.8毫米。

如圖3所示本發(fā)明的俯視圖，為了便于說明，將和臂的端口稱為端口1，將2條等功率輸入/輸出端分別稱為端口2和端口3，將差臂的端口稱為端口4。當能量從端口1輸入時，端口2和端口3有相等的能量傳出；由于槽線和微帶線的耦合特性，電磁波的電場由垂直極化變?yōu)樗綐O化，當電磁波分別從左右兩邊到達槽線時，電場強度在水平方向上合為零，從而能量無法在槽線中傳輸，實現(xiàn)隔離效果；同理可得，當能量從端口4輸入時，端口2和端口3有相等的能量傳出，端口1沒有能量傳出；當能量從端口2和端口3同時輸入時，在端口1相遇時由于電場方向相同，端口1輸出的能量為端口2和端口3能量之和；而能量在槽線處相遇時，由于它們的電場方向相反，端口4輸出的能量為端口2和端口3能量之差。