[發(fā)明專利]一種氣密波導(dǎo)-微帶過渡結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN114069183B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田孝園;康育貴;張霖;狄雋;周衛(wèi);袁光輝
• 申請（專利權(quán)）人: 航天科工微系統(tǒng)技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01P5/107
• 分類號: H01P5/107
• 代理公司: 成都熠邦鼎立專利代理有限公司 51263
• 代理人: 湯楚瑩

本發(fā)明公開一種氣密波導(dǎo)?微帶過渡結(jié)構(gòu)，包括波導(dǎo)腔和用于安裝微帶電路的氣密腔，波導(dǎo)腔與微帶電路通過玻珠電連接。本發(fā)明使用玻珠實現(xiàn)波導(dǎo)和內(nèi)部電路的過渡，玻珠燒結(jié)到波導(dǎo)腔內(nèi)，能保證波導(dǎo)腔到內(nèi)部微波電路的氣密性，從而有效的保護微波電路中的裸芯片。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣密波導(dǎo)-微帶過渡結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著射頻微系統(tǒng)小型化、模塊化的發(fā)展，各種系統(tǒng)的集成度越來越高，微帶線作為一種結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小巧的射頻傳輸線，被廣泛的應(yīng)用于其中。但是在長距離的傳輸系統(tǒng)中，由于功率和損耗的限制，相較于微帶線，矩形波導(dǎo)的功率容量更大、損耗更小，且無輻射損耗，因此矩形波導(dǎo)代替了微帶線的功能。同時，為滿足高頻大功率場合（如功放組件）低損耗的需求，使用連接器作為射頻接口的方式不再適用，因此，波導(dǎo)作為射頻接口的方式得到廣泛應(yīng)用。

波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)為金屬空腔，因此，用波導(dǎo)作為射頻接口的系統(tǒng)或組件大多為開放式或半開放式的電路。但目前的射頻微系統(tǒng)大多強調(diào)小型化、模塊化，大量的裸芯片被應(yīng)用于其中；由于裸芯片本身十分脆弱，極易受到環(huán)境的影響，因此，為保證裸芯片工作的可靠性以及對裸芯片本身的保護，在系統(tǒng)或組件中使用裸芯片時，都有氣密的要求；所以，波導(dǎo)電路的氣密結(jié)構(gòu)是一項重要的技術(shù)。

由波導(dǎo)到微波平面電路的過渡主要由波導(dǎo)-微帶過渡電路完成；目前普遍采用的矩形波導(dǎo)-微帶電路過渡的方式為：在波導(dǎo)腔內(nèi)開窗，然后將微帶線插入波導(dǎo)腔內(nèi)部的方式實現(xiàn)；由于微帶線本身無法氣密，所以，這種方式的波導(dǎo)-微帶過渡是一種半開放的結(jié)構(gòu)，外部的氣體或雜質(zhì)等能通過波導(dǎo)腔進入腔體內(nèi)部，對裸芯片產(chǎn)生一些不利的影響，進而對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響。

目前對射頻微系統(tǒng)或組件進行密封的基本結(jié)構(gòu)均為組件腔體、射頻內(nèi)蓋板、密封外蓋板、射頻電路，通過激光封焊或環(huán)氧樹脂粘接兩種方式對外蓋板和腔體進行密封，實現(xiàn)射頻電路的密封，對外的接口使用射頻絕緣子燒結(jié)進行密封。對組件單獨進行密封的主要優(yōu)點是裸芯片可以集成使用，無需對芯片進行獨立的封裝，能節(jié)省大量的空間；而且目前的封焊技術(shù)已經(jīng)十分成熟，因此，此種方式廣泛的應(yīng)用在射頻組件的設(shè)計中。

順應(yīng)目前微波技術(shù)的發(fā)展，波導(dǎo)-微帶過渡也向小型化，氣密性，低功耗，易生產(chǎn)的方向發(fā)展，目前實現(xiàn)波導(dǎo)到微帶過渡轉(zhuǎn)換成熟的結(jié)構(gòu)形式主要有：波導(dǎo)-對極鰭線-微帶過渡、波導(dǎo)-脊波導(dǎo)-微帶過渡以及波導(dǎo)-探針-微帶過渡等，但以上的過渡結(jié)構(gòu)均無法保證波導(dǎo)與組件內(nèi)部的氣密性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對微波/毫米波組件矩形波導(dǎo)接口的難以實現(xiàn)微波電路氣密的問題，提出了一種易加工、易裝配的波導(dǎo)-同軸轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，能夠保證波導(dǎo)到組件內(nèi)部的氣密性要求。

為達到上述目的，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種氣密波導(dǎo)-微帶過渡結(jié)構(gòu)，包括波導(dǎo)腔和用于安裝微帶電路的氣密腔，所述波導(dǎo)腔與微帶電路通過玻珠電連接。

優(yōu)選的，所述波導(dǎo)腔包括上部腔體和下部腔體，所述上部腔體的底部開口，所述下部腔體的頂部開口，上部腔體的底部與下部腔體的頂部貼合，下部腔體的側(cè)壁與氣密腔的側(cè)壁連接，所述玻珠位于上部腔體與氣密腔之間，玻珠的插針的一端穿過上部腔體的側(cè)壁，所述插針的另一端穿過氣密腔的側(cè)壁。

進一步的，所述氣密腔的側(cè)壁設(shè)有突出部，所述插針穿過所述突出部，所述上部腔體的側(cè)壁設(shè)有與所述突出部貼合的凹陷部。

優(yōu)選的，所述下部腔體與氣密腔一體制造。

優(yōu)選的，所述凹陷部與所述突出部貼合時，所述上部腔體的內(nèi)側(cè)壁與下部腔體的內(nèi)側(cè)壁齊平。

進一步的，所述上部腔體的底部、下部腔體的頂部設(shè)有相互配合的導(dǎo)向槽、導(dǎo)向凸楞。

優(yōu)選的，所述玻珠的插針的特征阻抗為50Ω。

進一步的，所述下部腔體的側(cè)壁、氣密腔的側(cè)壁均設(shè)有供插針穿過的玻珠安裝孔。