[發(fā)明專利]基于基片集成間隙波導彎曲微帶線封裝

在審

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• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107317079A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 申東婭;董明;任文平;張秀普;袁洪
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: H01P3/08
• 分類號: H01P3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電子技術領域，具體涉及基于基片集成間隙波導彎曲微帶線封裝。

背景技術

彎曲的微帶線是用于傳輸微波信號的一種傳輸線，其在很多領域得到了廣泛使用。在微波和毫米波電路設計中，微帶線的彎曲設計是不可避免的。傳統(tǒng)彎曲的微帶線存在輻射損耗、表面波和空腔諧振的問題。

近來，基片集成間隙波導（Substrate Integrated Gap Waveguide, SIGW），有效地抑制了空間輻射和表面波。同時，由于基片集成間隙波導（SIGW）中傳輸的是準TEM波，當其與微帶線集成時，就不存在模式轉換損耗。并且，基片集成間隙波導（SIGW）使用介質板作為間隙層，保證了穩(wěn)定的間隙高度，克服了間隙波導（GW）難以保證連續(xù)的空氣間隙高度。

但基于基片集成間隙波導（SIGW）技術其使用的介質板成本偏高，且對加工精度要求較高。這樣，使得基片集成間隙波導（SIGW）技術的應用受到了較大的限制。

本發(fā)明基于基片集成間隙波導（SIGW）來封裝彎曲的微帶線，使用兩層低成本的介質板實現(xiàn)對彎曲的微帶線的封裝，同時兩層介質板的組裝可以通過螺絲固定，也可以通過粘接固定在一起。本發(fā)明實現(xiàn)了低成本對傳統(tǒng)彎曲的微帶線封裝，同時可以抑制空間輻射和表面波，而且能實現(xiàn)高的傳輸性能、低成本、易組裝和小尺寸的電路設計。

本發(fā)明內容，經文獻檢索，未見與本發(fā)明相同的公開報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術之不足，設計出基于基片集成間隙波導彎曲微帶線封裝。

包括：頂層介質板（1），底層介質板（2），其中：

a、頂層介質板（1）的上表面印刷有金屬層，在頂層介質板（1）上打有周期性金屬過孔（3）；

b、底層介質板（2）上表面印刷有周期性方形金屬貼片（4），周期性方形金屬貼片（4）位于周期性金屬過孔（3）的正下方；周期性金屬過孔（3）與周期性方形金屬貼片（4）一起構成蘑菇形電磁帶隙（EBG）結構上；介質板（2）的下表面印刷有金屬層；之字形微帶線（5）印刷在介質板（2）上表面，且與周期性方形金屬貼片（4）無交疊；之字形微帶線（5）的垂直部分微帶線（6）沿Y軸方向，關于X軸對稱，X軸與介質板的上下對折線重合；之字形微帶線（5）的水平部分微帶線（7、8）具有不同的長度，平行于X軸；在之字形微帶線（5）的彎曲處設計了倒角（9、10）；在之字形微帶線（5）的兩端分別設有寬度不同于微帶線（7、8），且具有匹配功能的微帶線（13、14），使基片集成間隙波導的封裝微帶線的特性阻抗隨頻率變化保持穩(wěn)定，便于集成；

c、所述基于基片集成間隙波導彎曲微帶線封裝的兩層介質板的介電常數和厚度均不同，兩層介質板可通過粘接或螺絲固定在一起；

d、所述基于基片集成間隙波導彎曲微帶線封裝的頂層介質板（1）與底層介質板（2）寬度相同，但長度不同；底層介質板（2）比頂層介質板（1）的長度略長，以裸露出一定長度的微帶線，便于測試。

如上所述，基于基片集成間隙波導的低成本封裝彎曲的微帶線頂層介質板（1）廉價的FR4介質板或Rogers 4350B，和底層介質板（2）均采用廉價的Rogers 4003C介質板。

如上所述，基于基片集成間隙波導的低成本封裝彎曲的微帶線實現(xiàn)了對彎曲微帶線的封裝，使該封裝技術更具有實用性。

如上所述，基于基片集成間隙波導的低成本封裝彎曲的微帶線頂層介質板（1）的厚度比底層介質板（2）的厚度要厚，以減少傳導損耗，降低空間輻射和表面波，獲得較寬的帶寬。

如上所述，基于基片集成間隙波導的低成本封裝彎曲的微帶線增加底層介質板（2）的厚度會降低微帶線的高頻截止頻率；當底層介質板（2）的厚度較小時，增加底層介質板（2）的厚度將增加微帶線的低頻截止頻率；當底層介質板（2）的厚度增加到一定程度后，隨著底層介質板（2）的厚度增加，微帶線的低頻截止頻率將不再改變。

如上所述的基于基片集成間隙波導的低成本封裝彎曲的微帶線，調整頂層介質板（1）和底層介質板（2）的介電常數能實現(xiàn)使該封裝微帶線的工作帶寬得到改變；增加頂層介質板（1）的介電常數，將降低微帶線的高頻截止頻率；增加底層介質板（2）介電常數，將同時降低微帶線的高頻截止頻率和低頻截止頻率。

如上所述，基于基片集成間隙波導的低成本封裝彎曲的微帶線對底層介質板（2）的損耗角正切要求較高，需盡量選擇損耗角正切小的介質板，但對頂層介質板（1）的損耗角正切要求不高，可選擇更便宜的較大損耗的介質板，以降低成本。