[發(fā)明專利]一種具有慢波效應(yīng)的基片集成槽間隙波導(dǎo)傳輸線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911043206.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN111082194B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧敬亞;孫冬全;王竹君;袁丹丹;郭立新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01P3/123
• 分類號(hào): H01P3/123;H01P3/12
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 肖志娟

本發(fā)明屬于微波器件技術(shù)領(lǐng)域，公開了具有慢波效應(yīng)的基片集成槽間隙波導(dǎo)傳輸線包括：上層介質(zhì)板、間隙層、下層介質(zhì)板，上層介質(zhì)板、下層介質(zhì)板長邊兩側(cè)分別加載了蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)；在上層介質(zhì)板上表面和下層介質(zhì)板下表面為金屬地板；所述間隙層兩側(cè)加載的是微帶?間隙波導(dǎo)過渡結(jié)構(gòu)；下層介質(zhì)板槽中是慢波結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用了非對(duì)稱性半高蘑菇EBG結(jié)構(gòu)，有效展寬了禁帶寬度，且可根據(jù)設(shè)計(jì)需求，靈活地調(diào)整每一層介質(zhì)板的高度，具有更大設(shè)計(jì)自由度。利用慢波結(jié)構(gòu)，有效實(shí)現(xiàn)了基片集成槽間隙波導(dǎo)的小型化。與相同橫向尺寸的基片集成槽間隙波導(dǎo)相比，截止頻率降低了40％，減小橫向尺寸；與相同截止頻率的基片集成槽間隙波導(dǎo)相比，相速度減小了54％，減小了縱向尺寸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有慢波效應(yīng)的基片集成槽間隙波導(dǎo)傳輸線。

背景技術(shù)

目前，最接近的現(xiàn)有技術(shù)：間隙波導(dǎo)技術(shù)作為一種新的電磁傳輸和屏蔽結(jié)構(gòu)，具有非電接觸的特性，有效的降低了因電路電接觸不好帶來的性能不良的問題。間隙波導(dǎo)技術(shù)因非接觸的優(yōu)點(diǎn)，在電路封裝、電路設(shè)計(jì)、天線設(shè)計(jì)中提供了便利。間隙波導(dǎo)技術(shù)包含了脊間隙波導(dǎo)，槽間隙波導(dǎo)和倒微帶間隙波導(dǎo)，在目前已有的槽間隙波導(dǎo)技術(shù)采用的是金屬銷釘作為EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)，這種槽間隙波導(dǎo)結(jié)構(gòu)尺寸較大，且加工費(fèi)用較高，不利于集成。因此基于平面PCB工藝的基片集成槽間隙波導(dǎo)被廣泛應(yīng)用。這種平面結(jié)構(gòu)加工成本較低，電路面積較小，可集成度較高。然而，基片集成槽間隙波導(dǎo)在一些小型化的應(yīng)用中依舊存在尺寸較大的缺陷，不適應(yīng)目前通信系統(tǒng)小型化的需求。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：在現(xiàn)有的槽間隙波導(dǎo)中，由于采用的EBG結(jié)構(gòu)為金屬化銷釘，導(dǎo)致尺寸過大，且不易于集成，成本較高。采用蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)的槽間隙波導(dǎo)易集成，成本低，但是在小型化應(yīng)用中，存在尺寸較大的缺陷，不符合通信系統(tǒng)小型化的趨勢(shì)。

解決上述技術(shù)問題的難度：在采用基片槽間隙波導(dǎo)的前提下，如何實(shí)現(xiàn)小型化，成為至關(guān)重要的問題。已有研究通過加載慢波結(jié)構(gòu)改善電路性能，減小尺寸，應(yīng)用于SIW小型化設(shè)計(jì)中。

解決上述技術(shù)問題的意義：本發(fā)明首次提出一種具有慢波小型的基片集成槽間隙波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了基片集成槽間隙波導(dǎo)的小型化，滿足了通信系統(tǒng)小型化的趨勢(shì)，使基片集成槽間隙波導(dǎo)應(yīng)用更廣泛。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種具有慢波效應(yīng)的基片集成槽間隙波導(dǎo)傳輸線。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種具有慢波效應(yīng)的基片集成槽間隙波導(dǎo)傳輸線，所述具有慢波效應(yīng)的基片集成槽間隙波導(dǎo)傳輸線設(shè)置有：上層介質(zhì)板、間隙層、下層介質(zhì)板；

上層介質(zhì)板、下層介質(zhì)板長邊兩側(cè)分別加載了蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)；在上層介質(zhì)板上表面和下層介質(zhì)板下表面為金屬地板。

所述間隙層兩側(cè)加載的是微帶-間隙波導(dǎo)過渡結(jié)構(gòu)；下層介質(zhì)板槽中是慢波結(jié)構(gòu)；

進(jìn)一步，在下層介質(zhì)板上表面和上層介質(zhì)板下表面均分布蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)，所述蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)由金屬貼片、地板以及金屬化過孔構(gòu)成，位于介質(zhì)板兩側(cè)，關(guān)于中心槽對(duì)稱。

進(jìn)一步，所述微帶-間隙波導(dǎo)過渡結(jié)構(gòu)位于間隙層下表面，在過渡結(jié)構(gòu)兩側(cè)分別有一個(gè)匹配金屬化過孔，位于下層介質(zhì)板中；在過渡結(jié)構(gòu)中間饋線處加載矩形縫隙。

進(jìn)一步，用于形成基片集成槽間隙波導(dǎo)電磁帶隙結(jié)構(gòu)為非對(duì)稱蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，用于實(shí)現(xiàn)小型化的慢波結(jié)構(gòu)是在下層介質(zhì)板的槽中加載周期性金屬化過孔。

進(jìn)一步，用于實(shí)現(xiàn)小型化慢波結(jié)構(gòu)中金屬化過孔的高度與下層介質(zhì)板的高度相同。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種安裝有所述具有慢波效應(yīng)的基片集成槽間隙波導(dǎo)傳輸線在電路封裝中的應(yīng)用。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種安裝有所述具有慢波效應(yīng)的基片集成槽間隙波導(dǎo)傳輸線在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。