[發明專利]可用于多層電路的共面波導到槽線的過渡結構

在審

• 申請號: 201510363499.7
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104953222A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 許鋒;李丹丹
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01P5/10
• 分類號: H01P5/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本發明涉及一種可用于多層電路的共面波導到槽線的過渡結構，屬于微波技術領域。

背景技術

共面波導作為微波集成電路中平面傳輸線的一種，具有單平面的結構，易于加工集成，頻率較高時有低的傳播損耗，同時槽線也是平面傳輸線的一種，相應的共面波導到槽線的過渡引起了廣大研究者的興趣。傳統的共面波導到槽線的過渡大多是通過空氣橋來連接共面波導的金屬接地板，以此來抑制共面波導中的寄生槽線模式，共面波導到槽線的過渡被廣泛應用于微波電路中。在微波電路中，通過引入空氣橋的過渡結構，采用共面波導短路和槽線開路的方式來達到阻抗匹配，調整空氣橋的物理尺寸大小和位置，即可以相應不同的工作帶寬。另一方面，共面波導到槽線過渡的結構可實現寬頻帶，能夠實現與其他電路的集成，并且物理尺寸較小，實現了電路的小型化。

在共面波導到槽線過渡電路中，若沒有使用空氣橋將共面波導的金屬接地板短路，過渡帶寬變小并且插入損耗較低。加上空氣橋，當電路工作時，由于共面波導兩槽線的電長度不能時刻保持相同，空氣橋可使共面波導中寄生槽線模式短路，同時共面波導的兩金屬接地板保持在相同的電勢。但該過渡電路結構加工復雜并且難集成到多層電路結構中，限制了該結構的應用范圍。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可用于多層電路的共面波導到槽線的過渡結構，在傳統共面波導到槽線過渡的基礎上，對結構進行了改進，實現了電路平面化，使電路可集成到多層電路結構中，擁有較好的過渡特性。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發明提供一種可用于多層電路的共面波導到槽線的過渡結構，包括介質基片；介質基片上表面的中間設置有中心導帶以及與中心導帶垂直相交的金屬支節；中心導帶的一端延伸至介質基片的一邊邊沿，且中心導帶垂直于前述介質基片的一邊；中心導帶與金屬支節的兩側分別設置有第一、第二金屬接地板，第一、第二金屬接地板之間存在間隙；第一金屬接地板與中心導帶之間均存在間隙，第二金屬接地板與中心導帶、金屬支節之間均存在間隙；金屬支節及其與第二金屬接地板之間的間隙構成共面波導的開路支節，開路支節中遠離前述介質基片的一邊的邊沿與前述介質基片的一邊之間的距離小于中心導帶的長度；介質基片下表面設置有垂直于中心導帶的第一、第二金屬條帶，且第一、第二金屬條帶位于開路支節、前述介質基片的一邊之間；在第一、第二金屬條帶的兩端設置有金屬通孔，以連通第一、第二金屬條帶與介質基片上表面的金屬接地板，其中緊靠開路支節的金屬通孔與開路支節相切。

作為本發明的進一步優化方案，開路支節中遠離前述介質基片的一邊的邊沿與前述介質基片的一邊之間的距離比中心導帶的長度小0.18mm。

作為本發明的進一步優化方案，介質基片為矩形。

作為本發明的進一步優化方案，介質基片為Rogers?6010介質板。

作為本發明的進一步優化方案，中心導帶與介質基片的長邊平行。

作為本發明的進一步優化方案，開路支節為180°相位轉換器，用來轉換共面波導模式到槽線模式。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1）?本發明通過金屬通孔連接共面波導的第一、第二金屬接地板以及第一、第二金屬條帶，與帶有空氣橋的過渡相比，結構更加簡單，可實現電路的平面化，易于集成到多層電路結構中；

2）本發明通過金屬通孔連接共面波導的第一、第二以及第一、第二金屬條帶，不僅很好的抑制了共面波導中的寄生槽線模式，同時使共面波導的金屬接地板工作在相同的電勢；

3）本發明通過調節開路支節的長度以及第一、第二金屬條帶之間的距離，可得到寬帶寬的過渡性能，可以廣泛用于各個頻段；

4）本發明采用開路支節作為相位轉換器，使共面波導模式轉換為槽線模式，以此提高過渡的效率；

5）本發明中共面波導選取了50歐姆的特性阻抗，以匹配實際應用。

附圖說明

圖1是本發明的三維結構圖。

圖2是本發明的俯視圖。

其中，1-介質基片；2-中心導帶；3-第一金屬接地板；4-第二金屬接地板；5-開路支節；6-金屬通孔；7-第一、第二金屬條帶。

圖3是本發明實施例的仿真參數圖，其中，（a）為端口1的共面波導模式下的S參數，（b）為端口2的槽線模式下的S參數。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：