[發(fā)明專利]一種基于介質(zhì)集成懸置線的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710474987.4
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107293842B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬凱學(xué);王勇強;簡澤
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/32
• 分類號: H01Q1/32;H01Q3/40;G01S7/28;G01S13/931
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 郭受剛

本發(fā)明公開了一種基于介質(zhì)集成懸置線的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括：巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)和介質(zhì)集成懸置線，巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)封裝固定在介質(zhì)集成懸置線的空腔中，巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)的部件與介質(zhì)集成懸置線的空腔一一對應(yīng)，解決了現(xiàn)有的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)存在電路版圖布局困難，損耗較大的技術(shù)問題，實現(xiàn)了基于介質(zhì)集成懸置線的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)損耗較低，易于集成的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波毫米波電路與系統(tǒng)技術(shù)，具體涉及一種基于介質(zhì)集成懸置線的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

汽車防撞雷達可以使汽車駕駛?cè)藛T及時了解周圍車輛的距離和速度，并在關(guān)鍵時刻向司機報警，從而避免事故的發(fā)生。汽車防撞雷達中的一個關(guān)鍵部件是天線饋電網(wǎng)絡(luò)，主要用于波束形成。巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)是一種無源的波束形成網(wǎng)絡(luò)，相比較有源的移相電路，具有損耗小的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的板級的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)通常采用微帶或帶線的結(jié)構(gòu)，其中所用到的耦合器也一般采用分支線耦合器或者耦合線耦合器的拓撲，但是當頻率較高時（比如對于24GHz汽車防撞雷達頻段），導(dǎo)波波長和物理尺寸相比擬，導(dǎo)致電路版圖布局變得困難。于此同時，電路損耗問題在高頻時也變得較為凸顯。對于貼片結(jié)構(gòu)的耦合器，由于這類耦合器通常具有較大的金屬面積和電路尺寸，在高頻時具有金屬損耗小、易加工的優(yōu)勢。但是其輻射損耗和介質(zhì)損耗在高頻時較大，從而使得其構(gòu)成的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)也具有較大的損耗。

綜上所述，本申請發(fā)明人在實現(xiàn)本申請發(fā)明技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：

在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)存在電路版圖布局困難，損耗較大的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于介質(zhì)集成懸置線的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)存在電路版圖布局困難，損耗較大的技術(shù)問題，實現(xiàn)了基于介質(zhì)集成懸置線的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)損耗較低，易于集成的技術(shù)效果。

為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N基于介質(zhì)集成懸置線的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括：

巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)和介質(zhì)集成懸置線，巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)封裝固定在介質(zhì)集成懸置線的空腔中，巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)的部件與介質(zhì)集成懸置線的空腔一一對應(yīng)。

其中，介質(zhì)集成懸置線包括：從上到下排列的五層介質(zhì)基板，每層介質(zhì)基板正面和背面均設(shè)有電路板，其中，對第2-4層介質(zhì)基板分別進行挖槽鏤空處理，挖槽的數(shù)量與巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)的部件數(shù)量匹配，鏤空槽與上下電路板形成空腔。

其中，介質(zhì)集成懸置線的空腔分布形狀與巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)的部件分布形狀匹配。

其中，介質(zhì)集成懸置線的空腔數(shù)量與巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)的部件數(shù)量相等。

其中，空腔與空腔之間采用金屬化通孔進行隔離。因此器件與器件之間可以實現(xiàn)相互隔離，互不影響，使得整個電路系統(tǒng)的設(shè)計變得更加靈活和高效。

其中，所述巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)為4乘4的巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)，所述巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)包括：4個正交耦合器、2個交叉結(jié)、2個45度的移相器、2個0度的移相器。

其中，所述巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)包括：4個輸入端口1-4和4個輸出端口5-8，其中，正交耦合器的四個端口分別為輸入端，耦合器，直通端和隔離端。移相器的兩個端口一個為輸入（輸出），一個為輸出（輸入）。交叉結(jié)的四個端分別為輸入端，直通端，以及2個隔離端。正交耦合器的耦合端與移相器的一個端口連接，正交耦合器的直通端與交叉結(jié)的輸入端連接，正交耦合器的輸入端和隔離端分別作為巴特勒矩陣網(wǎng)絡(luò)的輸入端口1和輸入端口2。其他連接方式類似。