[發明專利]一種寬帶矩形波導-微帶轉換器

有效

• 申請號: 202011414872.4
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112467326B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 胡友建;鄧慶文;應小俊;沈思逸;徐志偉
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: H01P5/08
• 分類號: H01P5/08
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 奚麗萍

本發明公開了一種寬帶矩形波導?微帶轉換器，包括矩形波導、波導法蘭盤、PCB四層板和基片集成波導，所述波導法蘭盤含有四個安裝孔，用來將矩形波導固定在PCB四層板上，所述PCB四層板包括四層金屬地板、三塊微波介質基板和微帶電路，第一金屬地板和第二金屬地板開有大小相同的開窗，開窗中各有一塊大小不一的金屬貼片，所述開窗對應矩形波導口的位置且開窗周圍有一圈金屬化過孔，第三金屬地板開有兩條大小不一的縫隙，所述基片集成波導位于第三微波介質基板上，用于矩形波導和微帶電路信號傳輸之間的一個過渡部分，所設計的矩形波導?微帶轉換器具有寬頻帶、損耗小的優點，在毫米波雷達、通信領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種適用于微波毫米波電路系統的矩形波導-微帶轉換器，尤其涉及一種寬帶矩形波導-微帶轉換器。

背景技術

微波毫米波系統中常常需要進行不同模式電磁波的傳播，矩形波導-微帶轉換是最常用的微波電路轉換結構之一。常用的幾種矩形波導-微帶轉換結構包括：矩形波導-探針-微帶轉換結構、矩形波導-脊波導-微帶轉換結構、矩形波導-對脊鰭線-微帶轉換結構等。

常規的矩形波導微帶轉換結構中，矩形波導與微帶線在微波介質板的同側，當微帶線末端連接射頻天線時，金屬矩形波導對天線的輻射方向圖會產生一定的影響，導致天線方向圖在波導一側會產生畸變。

波導-基片集成波導-微帶轉換結構可經由基片集成波導過渡實現矩形波導和微帶設計在微波板的兩側，從而大幅減小矩形波導對射頻電路末端天線輻射的影響，同時該微波轉換結構具有寬頻帶、低插入損耗并可實現多層板的信號傳輸轉換。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種寬帶矩形波導-微帶轉換器，以解決現有的矩形波導微帶轉換結構中矩形波導會影響射頻電路末端天線輻射和電磁波穿過多層不同板材失配的問題。

為了達到上述目的，本發明實施例所采用的技術方案如下：一種寬帶矩形波導-微帶轉換器，包括矩形波導、矩形波導底部的波導法蘭盤、波導法蘭盤底部的PCB四層板和位于PCB四層板上的基片集成波導；

所述矩形波導中央設有波導口，該波導口作為轉換器的信號輸入口或輸出口；

所述波導法蘭盤含有四個安裝孔，用于將矩形波導固定在PCB四層板上；

所述PCB四層板包括四層金屬地板、三塊微波介質基板和微帶電路，且四層金屬地板和三塊微波介質基板交替設置，所述四層金屬地板從上往下依次為第一金屬地板、第二金屬地板、第三金屬地板、第四金屬地板，所述三塊微波介質基板從上往下依次為第一微波介質基板、第二微波介質基板、第三微波介質基板；

所述第一金屬地板和第二金屬地板開有相同大小的矩形開窗，開窗中各設有一塊矩形金屬貼片，分別為第一金屬貼片和第二金屬貼片；

所述第一金屬地板、第一微波介質基板、第二金屬地板、第二微波介質基板和第三金屬地板均設有大小、位置對應的第一金屬化過孔，且第一金屬地板和第二金屬地板上的第一金屬化過孔位于開窗的周圍，所述開窗對應于波導口的位置且略小于波導口；

所述第三金屬地板開設有第一縫隙和第二縫隙，用于將能量耦合進基片集成波導；

所述第三金屬地板、第三微波介質基板和第四金屬地板均設有大小、位置對應的第二金屬化過孔，基片集成波導位于第三微波介質基板上第二金屬化過孔圍成的區域，且上下覆蓋了第三金屬地板和第四金屬地板，所述第四金屬地板與微帶電路連接，該微帶電路設有微帶饋線口，微帶饋線口作為轉換器的信號輸出口或輸入口。

作為優選，所述的第一金屬貼片的長度為半個介質波長，第一金屬貼片長邊與開窗長邊相平行；所述的第二金屬貼片位于第一金屬貼片的正下方，第二金屬貼片的尺寸小于第一金屬貼片，且長邊平行于第一金屬貼片的長邊。