[發(fā)明專利]一種帶過渡結(jié)構(gòu)的模式復(fù)合傳輸線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810656738.1
• 申請日: 2018-06-24
• 公開（公告）號: CN109037873B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林先其;蘇一洪;于家偉;樊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01P3/00
• 分類號: H01P3/00
• 代理公司: 成都科奧專利事務(wù)所(普通合伙) 51101
• 代理人: 余麗生

本發(fā)明公開了一種帶過渡結(jié)構(gòu)的模式復(fù)合傳輸線，包括微帶線導(dǎo)體、微帶線地板，基片集成波導(dǎo)、兩側(cè)邊導(dǎo)體平面、交指電容過渡結(jié)構(gòu)、微帶漸變線過渡結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)基板。本發(fā)明可用于微波毫米波寬帶及多頻系統(tǒng)中，其優(yōu)點(diǎn)是僅需要單層基板實(shí)現(xiàn)低成本化，過渡結(jié)構(gòu)具有很寬的相對帶寬，且兩種模式可以工作在頻率相差很大的情況下，傳輸模式之間由于物理結(jié)構(gòu)隔離，低頻和高頻模式之間隔離度高，串?dāng)_小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波毫米波傳輸線技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種模式復(fù)合傳輸線。

背景技術(shù)

模式復(fù)合傳輸線是一種由多種傳輸線結(jié)構(gòu)復(fù)合而成，具有結(jié)構(gòu)復(fù)用，模式復(fù)合的新型傳輸線結(jié)構(gòu)。因其相比于多種傳輸線單獨(dú)使用具有小型化，多模式傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，所以特別適用于小型化，多頻段，多功能的微波系統(tǒng)中。只是，由于模式復(fù)合傳輸線是由多種傳輸線復(fù)合而成，所以解決不同種類傳輸線間的互耦以及各種傳輸線的饋電將是模式復(fù)合傳輸線設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和關(guān)鍵。因此設(shè)計(jì)高性能，寬帶，傳輸模式間高隔離的模式復(fù)合傳輸線是十分有價值的

模式復(fù)合傳輸線由吳柯等學(xué)者在2016年提出，并設(shè)計(jì)了一種由基片集成波導(dǎo)和矩形同軸線復(fù)合而成的模式復(fù)合傳輸線，并命名為模式復(fù)合波導(dǎo)，這種模式復(fù)合傳輸線由三層基板組成，基片集成波導(dǎo)作為矩形同軸線的內(nèi)導(dǎo)體，以TE₁₀模為主模傳輸，矩形同軸線的主模為TEM模。在此基礎(chǔ)上，提出了聯(lián)合饋電的結(jié)構(gòu)，使兩種傳輸線的模式能夠單獨(dú)激勵，分別使用(J.-P?Guo,T.Djerafi,K.Wu,“Mode?Composite?Waveguide,”IEEETrans.Microw.Theory?Techn.,vol.64,no.10,pp.3187-3197,Oct.2016)。2018年，YujianLi等學(xué)者提出了一種由基片集成波導(dǎo)和微帶線復(fù)合而成的模式復(fù)合傳輸線，命名為雙模模式復(fù)合微帶線，這種模式復(fù)合傳輸線由兩層基板組成。基片集成波導(dǎo)作為微帶線的導(dǎo)體以TE₁₀模式傳輸，微帶線傳輸準(zhǔn)TEM模式。但是相關(guān)的文獻(xiàn)中并沒有提出一種有效的饋電結(jié)構(gòu)，單獨(dú)激勵兩種模式。(Y-J?Li?and?J-H?Wang,“Dual-Band?Leaky-Wave?Antenna?Based?onDual-Mode?Composite?Microstrip?Line?for?Microwave?and?Millimeter-WaveApplications,”IEEE?Trans.Antennas?Propag.,vol.66,no.4,pp.1660–1667,Apr.2018.)上述兩種模式復(fù)合傳輸線均為多層結(jié)構(gòu)，相比單層的結(jié)構(gòu)來說，加工難度較大，且兩種模式均需要單獨(dú)的饋電結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種帶過渡結(jié)構(gòu)的模式復(fù)合傳輸線，在實(shí)現(xiàn)高性能多模式傳輸?shù)那疤岈F(xiàn)，實(shí)現(xiàn)單層結(jié)構(gòu)，單饋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩種模式激勵的特點(diǎn)

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種帶過渡結(jié)構(gòu)的模式復(fù)合傳輸線，包括微帶線導(dǎo)體、微帶線地板，基片集成波導(dǎo)、兩側(cè)邊導(dǎo)體平面、交指電容過渡結(jié)構(gòu)、微帶漸變線過渡結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)基板，所述微帶線導(dǎo)體位于介質(zhì)基板上表面；所述微帶線地板位于介質(zhì)基板下表面；兩側(cè)邊導(dǎo)體平面位于介質(zhì)基板下表面的基片集成波導(dǎo)兩側(cè)且不與基片集成波導(dǎo)直接接觸；所述兩側(cè)邊導(dǎo)體平面與微帶線地板直接接觸，交指電容過渡結(jié)構(gòu)位于基片集成波導(dǎo)與微帶線地板之間，微帶漸變線過渡結(jié)構(gòu)位于介質(zhì)基板上表面的基片集成波導(dǎo)與微帶線導(dǎo)體之間。

進(jìn)一步的，交指電容過渡結(jié)構(gòu)關(guān)于基片集成波導(dǎo)寬邊的中垂線對稱，且交指電容過渡結(jié)構(gòu)總的寬度小于基片集成波導(dǎo)的寬度；交指電容過渡結(jié)構(gòu)的具體尺寸，如交指電容中交指枝節(jié)的個數(shù)、各交指枝節(jié)的長度寬度以及交指枝節(jié)間的間距由微帶線與模式復(fù)合傳輸線高低頻工作頻率的過渡效果決定。

進(jìn)一步的，所述微帶漸變線過渡結(jié)構(gòu)的尺寸由微帶線導(dǎo)體與基片集成波導(dǎo)的工作頻段共同決定。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：