[發(fā)明專利]微帶線與金屬矩形波導間的轉(zhuǎn)換裝置與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201511008440.2
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105514556A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 田雨農(nóng);楊竹溪;周秀田;史文虎
• 申請（專利權(quán)）人: 大連樓蘭科技股份有限公司
• 主分類號: H01P5/08
• 分類號: H01P5/08;H01P5/107
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 畢進

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于微波傳輸?shù)臒o源元件，具體說是一種微帶線與金 屬矩形波導間的轉(zhuǎn)換裝置與方法。

背景技術(shù)

微波、毫米波在通信中應用越來越廣泛，而金屬矩形波導、微帶 線作為微波、毫米波通信中常用到的傳輸媒介，二者間轉(zhuǎn)換電路是必 須使用的裝置。通過微帶-波導轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)兩種電磁波傳輸結(jié) 構(gòu)的過渡連接，同時達到阻抗匹配的目的。

當前存在的微帶-波導轉(zhuǎn)換形式主要有：矩形波導-脊波導-微帶 過渡轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、矩形波導-鰭線-微帶過渡轉(zhuǎn)換、矩形波導-微帶探針 過渡轉(zhuǎn)換等結(jié)構(gòu)，以上常規(guī)設計，其中矩形波導-脊波導-微帶轉(zhuǎn)換結(jié) 構(gòu)，其原理簡單但是體積大；矩形波導-鰭線-微帶過渡轉(zhuǎn)換損耗大且 設計困難；矩形波導-微帶探針過渡轉(zhuǎn)換裝配是當前微波、毫米波系 統(tǒng)應用較廣泛的結(jié)構(gòu)，其易于設計，是一種較成熟的轉(zhuǎn)換電路，但是 該結(jié)構(gòu)體積大、裝配構(gòu)成以及工藝實現(xiàn)復雜。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種微帶線與 金屬矩形波導間的轉(zhuǎn)換裝置與方法，其僅需雙面PCB板以及金屬矩形 波導，就能完成微帶線-金屬矩形波導的轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)頻帶 寬、插損小。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，微帶線與金屬矩形波導 間的轉(zhuǎn)換裝置，包括：微帶線、基片集成波導、金屬縫隙和金屬矩形 波導；所述的微帶線的一端接饋電端口，另一端連接基片集成波導， 基片集成波導的底面為金屬接地板，金屬接地板蝕刻有金屬縫隙，金 屬矩形波導對接在金屬縫隙內(nèi)。

進一步的，所述的微帶線為Y字型或階梯型。

進一步的，所述的基片集成波導表面刻蝕有金屬。

進一步的，所述的金屬縫隙為矩形。

進一步的，所述的金屬矩形波導為金屬階梯矩形波導。

微帶線與金屬矩形波導間的轉(zhuǎn)換方法，是在上述轉(zhuǎn)換裝置中實現(xiàn) 的，具體步驟如下：

S1：在介質(zhì)基板上蝕刻微帶線，微帶線的一端接饋電端口，另一 端連接基片集成波導；通過阻抗變換的微帶線實現(xiàn)了從饋電端口至基 片集成波導的匹配；

S2：進而微帶線的準TEM模的電磁波轉(zhuǎn)化為在基片集成波導中傳 輸?shù)腡E模；

S3：再通過基片集成波導在金屬縫隙處將電磁波傳輸至金屬矩形 波導；

S4：通過金屬矩形波導變換為標準尺寸矩形波導或者所需要尺寸 的矩形波導。

進一步的，在上述方法中金屬矩形波導為金屬階梯矩形波導。

作為更進一步的，在步驟S3中電磁波傳輸方向0～360°轉(zhuǎn)向至金 屬矩形波導中。

作為更進一步的，在步驟S3中電磁波傳輸方向90°轉(zhuǎn)向至金屬 矩形波導中。

作為更進一步的，介質(zhì)基板采用5mil厚度。

作為更進一步的，步驟S4中標準尺寸為GB11450的波導國家標準。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，能夠取得如下的技術(shù)效果：本發(fā) 明結(jié)構(gòu)簡單，僅有PCB板、矩形波導兩部分；實現(xiàn)頻帶寬、插損小； 裝配定位簡單，更易實現(xiàn)高精度裝配定位；靈活實現(xiàn)微帶與矩形波導 轉(zhuǎn)換的構(gòu)成角度；

A、結(jié)構(gòu)簡單，常規(guī)的微帶--波導轉(zhuǎn)換一般由3部分：微帶PCB 板、反射腔(波導短路面)、金屬矩形波導組成，本發(fā)明僅需PCB板 與金屬矩形波導組成；

B、頻段寬，可根據(jù)需求調(diào)整微帶匹配線以及矩形波導的階梯部 分，實現(xiàn)超寬帶；

C.裝配定位簡單，相較于傳統(tǒng)3部分構(gòu)成的微帶-波導轉(zhuǎn)換，其 需要保證反射腔、PCB板、矩形波導的三部分對位準確，而本發(fā)明只 有2部分結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)PCB與矩形波導的裝配定位精度會得到提高；

D.靈活實現(xiàn)微帶與矩形波導轉(zhuǎn)換的構(gòu)成角度，由于傳統(tǒng)微帶- 波導轉(zhuǎn)換的反射腔設計，使得其僅對于微帶與波導90°的角度轉(zhuǎn)換 易于實現(xiàn)，而對于其他角度不易實現(xiàn)，而本發(fā)明由于無反射腔，所以 對于任意其他角度的微帶-波導轉(zhuǎn)換更易實現(xiàn)；

附圖說明

本發(fā)明共有附圖5幅：

圖1為本發(fā)明俯視圖的組成示意圖；

圖2為本發(fā)明仰視圖的組成示意圖；

圖3為本發(fā)明沿A-A面的剖面組成示意圖；

圖4為E波段采用此發(fā)明的微帶-波導仿真結(jié)果示意圖；

圖5為轉(zhuǎn)換裝置的實物圖。