[發明專利]基于HMSIW的K波段新型功率分配器及其設計方法

在審

• 申請號: 202011642109.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112768863A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 胡泰洋;孟繁雙;肖澤龍;薛文;吳禮;張晉宇;邵曉浪
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16;H01P11/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種基于HMSIW的K波段新型功率分配器，其特征在于，包括介質基片、基片集成波導、信號輸入端和信號輸出端，所述基片集成波導包括基片集成波導—微帶矩形結構、基片集成波導結構、基片集成波導—微帶過渡結構，所述介質基片一端依次為基片集成波導—微帶梯形過渡結構、基片集成波導結構、基片集成波導—微帶過渡結構，所述基片集成波導結構的中心線處開有角型縫隙，將基片集成波導分成兩個HMSIW結構，其信號輸入端和信號輸出端均實現微帶過渡用于與有源器件端口連接；在基片集成波導結構的兩側各嵌入一排上下貫穿的金屬通孔，所述兩排金屬通孔與所述基片集成波導的上下兩側表面構成傳輸腔體，所述傳輸腔體與所述信號輸入端連通；

在所述傳輸腔體內設置至少一個功分比調節通孔，以將在所述傳輸腔體內傳輸的電磁波信號按照預設比例功分為多路信號。

2.如權利要求1所述的基于HMSIW的K波段新型功率分配器，其特征在于，所述基片集成波導結構的角型縫隙上跨接50Ω電阻，用于增加端口隔離度。

3.如權利要求1所述的基于HMSIW的K波段新型功率分配器，其特征在于，所述功分比調節通孔與最近距離的金屬通孔之間的間距為預設距離。

4.如權利要求1所述的基于HMSIW的K波段新型功率分配器，其特征在于，所述信號輸入端設置在所述介質基片的中心位置。

5.如權利要求1所述的基于HMSIW的K波段新型功率分配器，其特征在于，所述介質基片的上下兩側表面分別完全覆銅。

6.如權利要求1所述的基于HMSIW的K波段新型功率分配器，其特征在于，所述兩排金屬通孔的半徑一致，且相鄰金屬通孔之間的間距一致。

7.如權利要求6要求所述的基于HMSIW的K波段新型功率分配器，其特征在于，所述金屬通孔的半徑為0.13-0.17毫米。

8.如權利要求7所述的基于HMSIW的K波段新型功率分配器，其特征在于，相鄰的所述金屬通孔之間的間距為0.4-0.8毫米。

9.一種如權利要求1所述的基于HMSIW的K波段新型功率分配器的設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，確定介質基片材質和厚度，所述介質基片的上下兩側表面分別完全覆銅；

步驟2，確定HMSIW結構的基本參量，包括HMSIW寬度、孔徑和孔間距；

步驟3，確定角型縫隙的開口角度θ_slot大小，θ_slot在5.25°到5.35°之間；

步驟4，確定微帶過渡結構，包括基片集成波導—微帶梯形過渡結構的長度l_tran、寬度w_tran以及半?；刹▽Ан^渡結構的切角半徑r。

10.如權利要求9所述基于HMSIW的K波段新型功率分配器的設計方法，其特征在于，所述步驟1的厚度和步驟2的寬度、孔徑和孔間距根據K波段矩形波導與圓孔SIW的尺寸等效經驗公式確定；所述θ_slot＝5.3°；步驟4的長度l_tran、寬度w_tran以及切角半徑r通過對功率分配器模型的仿真確定。