[發明專利]具有對稱性的微波耦合結構

在審

• 申請號: 201810270987.7
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108400415A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 王清源
• 申請（專利權）人: 成都銀赫科技有限公司
• 主分類號: H01P3/12
• 分類號: H01P3/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了具有對稱性的微波耦合結構，采用多個矩形或其它形狀的通孔互相連通構成的微波通道來匹配各種微波電路或者連通各種微波區。所述微波通道左右鏡像對稱。與已有的類似方案相比,可以顯著提高其建模優化計算效率。這種微波電路的體積更小而且工作帶寬更寬。特別是，本發明可以在超寬帶的頻率范圍內匹配不同傳輸線，包括同軸線、矩形波導、圓波導、加脊的矩形波導或圓波導、SIW(基片集成波導)，微帶、帶線等，還可以用于匹配軸線垂直和反向的傳輸線，也可以用于匹配繞軸線扭轉不同角度的各種傳輸線。本發明主要用于各微波、毫米波和太赫茲波段的通信和雷達系統中。

技術領域

本發明涉及一種微波元件，具體地說，是涉及一種使各種傳輸線與其它微波結構寬帶匹配的緊湊型匹配耦合結構，以及一種有效連通兩個空間的微波耦合結構。

背景技術

在各種微波系統中，傳輸線的匹配問題普遍存在。這是因為所有微波傳輸線的主要功能都是將盡量多的微波能量傳送到目的器件。為了實現這個目的，根據目的器件的輸入阻抗的和工作模式的不同，需要使用各種匹配電路和模式變換器。

已有的匹配電路和模式變換器結構復雜、體積大，而且帶寬較窄，特別是在同軸線和波導電路中。

另一方面，連通兩個空間的微波耦合結構普遍存在。已有的微波耦合結構形狀比較簡單。復雜的微波耦合結構由于建模計算比較復雜，使用受到限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種緊湊型微波通道，與現有技術相比，結構更簡單、加工更方便、工作頻率更寬。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

微波通道連通沿Z軸方向的兩個空間，所述微波通道由至少一條支路構成，至少一條所述支路由至少3個沿Y方向連通的通孔構成；所述微波通道的中心工作頻率定義為f1和f2的幾何平均值；其中f1為該微波通道的最低工作頻率，f2為該微波通道的最高工作頻率；X軸沿著水平方向指向左方向，Y軸垂直向上；X軸、Y軸和Z軸符合右手定則；任意通孔的最大寬度為該通孔上的任意兩點之間的連線在X方向投影的最大長度。

所述微波通道上的任意兩點沿Z方向投影的最大長度t小于該微波通道的中心工作頻率對應的自由空間中的波長的0.2倍。

增加通孔的數目，可以改善耦合結構的性能。所述支路由7個沿Y方向連通的通孔構成；沿Y方向，各通孔的最大寬度依次增大、減小、減小、增大、增大、減小。

繼續增加通孔的數目，可以繼續改善耦合結構的性能。所述支路由9個沿Y方向連通的通孔構成；沿Y方向，各通孔的最大寬度依次增大、增大、減小、減小、增大、增大、減小、減小。

對于具有左右對稱性的微波問題，所述微波通道左右鏡像對稱。

許多情況，所述至少一條支路繞Z軸旋轉1～180度的角度。

至少一個所述通孔的橫截面形狀為矩形、橢圓形或者多邊形。考慮到方便建模計算和優化，所述通孔橫截面形狀以矩形為較佳設計。

所有所述通孔和所有所述支路都為軸線沿Z方向的柱狀體并且它們在Z方向的長度都相同；所有所述通孔和所有所述支路的垂直于Z軸的一個端面都齊平。

本發明采用多個矩形或其它形狀的通孔互相連通構成的微波通道來匹配各種微波電路或者構成。與已有的類似方案相比,可以顯著提高其建模優化計算效率。這種微波電路的體積更小而且工作帶寬更寬。特別是，本發明可以在超寬帶的頻率范圍內匹配不同傳輸線，包括同軸線、矩形波導、圓波導、加脊的矩形波導或圓波導、SIW(基片集成波導)，微帶、帶線等，還可以用于匹配軸線垂直和反向的傳輸線，也可以用于匹配繞軸線扭轉不同角度的各種傳輸線。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：