[發明專利]一種小型化非接觸式波導傳輸線及應用

有效

• 申請號: 202111175368.8
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN114069181B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 陳翔;孫冬全;王小麗;崔萬照;李小軍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01P3/10
• 分類號: H01P3/10;H01P3/12
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 李霞

1.一種小型化非接觸式波導傳輸線，其特征在于，所述小型化非接觸式波導傳輸線包括波導上蓋與波導基體，波導基體通過在波導槽兩側外壁設置周期性金屬凸體陣列所構成，波導上蓋為凹槽狀結構并嵌套于波導基體上；

波導上蓋的內表面與波導基體的各個相對面存在間隙，金屬凸體陣列與其相對的金屬面形成電磁帶隙，實現對波導傳輸信號的電磁屏蔽；所述波導基體上部兩側設置有周期性金屬凸體陣列，兩側周期性金屬凸體陣列之間為波導槽，波導基體上嵌套有波導上蓋；

周期性金屬凸體陣列分別與其相對的波導上蓋的內壁側面構成非接觸電磁帶隙結構；

所述波導上蓋為矩形凹槽狀結構，凹槽長度等于波導基體的長度，凹槽寬度大于等于波導基體的寬度，凹槽深度大于等于波導基體的高度；

周期性金屬凸體陣列包括若干個高度相同的矩形柱狀金屬凸體，以成行成列的規則均勻設置于波導槽的兩側外壁；

所述波導上蓋的內壁上表面與波導槽的側壁上表面間存在間隙gap₁，波導上蓋的內壁兩側面與周期性金屬凸體陣列的金屬凸體頂面間存在間隙gap₂；

波導槽的底邊構成非接觸式波導的一邊，波導槽的側壁與間隙gap₁構成非接觸式波導的另一邊；波導上蓋、波導基體及周期性金屬凸體陣列的材料為金屬或經過化學、物理方法處理后表面具有導電特性的材料；

所述周期性金屬凸體陣列的起始位置與波導槽的頂面非對齊，存在一定的距離，將該距離設定為波導中心工作頻率的四分之一波長左右；

波導槽兩側壁上部無金屬凸體排布的區域做周期性鏤空，鏤空后在波導槽的兩側壁分別構成高度約為中心頻率四分之一波長的一排周期性金屬凸體，與波導上蓋的內壁上表面也形成電磁帶隙結構，該電磁帶隙結構的電磁禁帶也要覆蓋所需的波導主模工作頻段。

2.如權利要求1所述小型化非接觸式波導傳輸線，其特征在于，所述波導槽中靠近兩側壁處設置有兩排感性濾波膜片，感性濾波膜片與波導槽的側壁相連或與側壁分離，兩排感性濾波膜片基于波導槽的中心軸線相對稱；

感性濾波膜片的高度不高于波導槽的側壁高度，在波導槽的中間部位還設置有一排容性膜片，容性膜片的高度不高于波導槽的側壁高度，以上膜片均為金屬材料。

3.如權利要求1所述小型化非接觸式波導傳輸線，其特征在于，所述周期性金屬凸體陣列的波導槽的底部還設置有多個短路槽結構，短路槽為矩形槽結構，各個短路槽寬度和間距可以相同也可以不同，各短路槽的深度不同；同時基于波導中心線以對稱的方式在波導上蓋的凹槽底部設置相同的短路槽結構，波導上蓋嵌套于波導基體上，周期性金屬凸體陣列分別與其相對的波導上蓋的內壁側面構成非接觸電磁帶隙結構。

4.如權利要求1所述小型化非接觸式波導傳輸線，其特征在于，所述周期性金屬凸體陣列的波導槽的兩側壁上部采取周期性鏤空，鏤空位置與周期性金屬凸體的位置呈互補關系；

波導槽中靠近兩側壁處還設置有兩排感性濾波膜片，稱之為下感性濾波膜片，下感性濾波膜片可以與波導槽的側壁相連，也可以與側壁分離，兩排感性濾波膜片基于波導槽的中心軸線相對稱；在波導上蓋的凹槽底部還設置有另外兩排感性濾波膜片，稱之為上感性濾波膜片；

所述上下感性濾波膜片相對于波導槽底面的投影尺寸相同，同部位處上下感性濾波膜片的高度之和小于膜片高度方向的波導邊長；

在波導槽的中間部位設置一排容性膜片，容性膜片的高度不高于波導槽的側壁高度，以上膜片均為金屬材料。

5.一種微波毫米波電路，其特征在于，所述的微波毫米波電路包括權利要求1~4任意一項所述小型化非接觸式波導傳輸線。