[發明專利]一種基于基片集成波導的功分器

有效

• 申請號: 201710908746.6
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107732396B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 王遇伯
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種基于基片集成波導的功分器，其特征在于,該功分器包括：第一端口（1）、第二端口（2）、第三端口（3）、多個隔離電阻；所述功分器關于中心線對稱；所述第一端口（1）為公共端口，用于輸入微波信號或者輸出微波信號；所述第二端口（2）和所述第三端口（3）為分端口，用于輸出等幅度同相位微波信號或者輸入等幅度同相位微波信號；所述功分器采用基片集成波導結構，包括上層金屬面 (16)、中間介質板 (19) 和下層金屬面 (17)，中間介質板 (19)位于上層金屬面(16)和下層金屬面(17)之間；所述第一端口（1）與所述第二端口（2）、所述第三端口（3）之間設置一由多個金屬過孔（18）組成的基片集成波導；在所述第二端口（2）和所述第三端口（3）之間設置由一排多個金屬過孔（18）構成的封閉環型波導壁組成的環形基片集成波導（8）；所述第二端口（2）和所述第三端口（3）之間的所述環形基片集成波導外部連接有多個隔離電阻，其中，多個隔離電阻設置于環形基片集成波導的沒有設置金屬過孔的側壁上；所述多個隔離電阻包括：第一隔離電阻（12）、第二隔離電阻（13）、第三隔離電阻（14）、第四隔離電阻（15）；所述第一隔離電阻（12）和所述第二隔離電阻（13）并聯；第三隔離電阻（14）和所述第四隔離電阻（15）并聯，且所述第一隔離電阻（12）和所述第二隔離電阻（13）與所述第三隔離電阻（14）和所述第四隔離電阻（15）關于所述功分器的中心線對稱；其中，所述每個金屬過孔（18）均與上層金屬面(16) 和下層金屬面 (17) 相接觸；

其中，所述環形基片集成波導（8）包括：第三基片集成波導（9）、第四基片集成波導（10）和第五基片集成波導（11）；所述第二端口（2）通過第四基片集成波導（10）與所述第一隔離電阻（12）和所述第二隔離電阻（13）進行連接；所述第三端口（3）通過第三基片集成波導（9）與所述第三隔離電阻（14）和所述第四隔離電阻（15）進行連接；其中，所述第四基片集成波導（10）和所述第三基片集成波導（9）關于所述功分器的中心線對稱，且所述第四基片集成波導（10）和所述第三基片集成波導（9）均為弧形結構；所述第一隔離電阻（12）和所述第二隔離電阻（13）與所述第三隔離電阻（14）和所述第四隔離電阻（15）之間通過第五基片集成波導（11）連接，其中所述第五基片集成波導（11）為弧形結構，所述第一隔離電阻（12）、所述第二隔離電阻（13）位于所述第三基片集成波導（9）與第五基片集成波導連接處未設置金屬過孔的外側壁上，所述第三隔離電阻（14）、所述第四隔離電阻（15）位于所述第四基片集成波導（10）與所述第五基片集成波導（11）連接處未設置金屬過孔的外側壁上。

2.根據權利要求1所述的功分器，其特征在于，所述第二端口（2）和所述第三端口（3）關于所述功分器的中心線對稱且在一條直線上，所述第一端口（1）在所述功分器的中心線上。

3.根據權利要求1或2所述的功分器，其特征在于， 所述第一端口（1）依次通過微帶線和基片集成波導連接所述第二端口（2）或所述第三端口（3），其中所述微帶線包括：第一匹配子微帶線與第二匹配子微帶線連接；所述基片集成波導包括第一基片集成波導和第二基片集成波導連接構成。

4.根據權利要求1所述的功分器，其特征在于，所述第四基片集成波導（10）和所述第三基片集成波導（9）的長度均為介質波長的四分之一，且特性阻抗均為70歐姆。

5.根據權利要求1所述的功分器，其特征在于，所述第五基片集成波導（11）的長度是介質波長的一半，且特性阻抗為70歐姆。

6. 根據權利要求1或2所述的功分器，其特征在于，所述金屬過孔（18）的間距小于介質波長的二十五分之一，且孔直徑小于。

7.根據權利要求3所述的功分器，其特征在于，所述第一基片集成波導、所述第二基片集成波導、所述第三基片集成波導（9）、所述第四基片集成波導（10）和所述第五基片集成波導（11）的寬度通過下述公式計算獲得：

其中Z是特性阻抗，w是基片集成波導的寬度，是自由空間波阻抗，h是基板介質厚度，是中間介質的介電常數，f是工作頻率，c是自由空間光速。