CN1009233B - 与介质谐振腔耦合的微带传输线 - Google Patents
与介质谐振腔耦合的微带传输线Info
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Abstract
本发明涉及的是微带传输线的结构，其中结构(1)中包括一个导电通路(2)，接地板(3)，绝缘支撑物(4)，导电通路(2)和接地板(3)位于绝缘支撑物(4)的相反表面上，接地板(3)有许多平行的开缝(6)，位于导电通路(2)的下方并与之相横切。
Description
本发明涉及到与介质谐振腔耦合的微带传输线。
在一些电子设备中，例如在用介质谐振腔稳定的微波振荡器中有必要把介质谐振腔与微带传输线相耦合。
通常的微带传输线是在绝缘支撑物的一个表面上放置一条导电通路，做成具有适当宽度的微细带线，绝缘支撑物一般使用氧化铝或玻璃纤维，压在金属层或接地板的反面。
把介质谐振腔放在邻近传输线的位置，用这种方法使谐振腔与传输线之间进行电耦合。
为了实现良好的耦合，谐振腔必须很靠近传输线。然而，这种方式的耦合，会改变传输线的特性阻抗，但传输线的特性阻抗应该在予定值上恒为常数。同时，由于传输线很接近谐振腔，会影响谐振频率和介质谐振腔的Q因子，产生不希望有的结果。
已有的对上述问题的解决方法是不使谐振腔更接近传输线，而是在邻近导电通路下方的部位上将接地板切除的方法，也就是从上述接地板上去掉一些部位上金属板的方法可以增加谐振腔与传输线之间的耦合。将导电通路下方的金属板切开一个或大或小的矩形开口，用适当增加开口宽度的作法可以使特性阻抗稳定。
这种结构的微带线称之为“悬浮式微带线”，其缺点是产生比较宽的散射式的电磁辐射，弥散到与谐振腔相耦合的外部区域，这就影响了其余的电路。
本发明的目的是提供一种微带传输线，用这种传输线可以与位于一定距离上的介质谐振腔耦合，而在传输线和谐振腔之间并不产生相互影响，微带线和介质谐振腔的电学特性也没有变化。
按照本发明用的这种微带传输线可以实现上述目的，这种微带传输线包括一个导电通路和置于绝缘支撑物反面上的一个金属接地板，其特征在于接地板有许多平行的开缝，位于上述导电通路的下方并与之相横切。
换句话说，按照本发明的传输线提供一个细槽状结构的接地板，或称为“开缝线”，它可以使微带线与介质腔相耦合，而且微带线与介质谐振腔交换能量不是直接地，而是通过接地板上的开缝，间接进行能量的交换。
因此，开缝的作用如同天线一样，可以使介质谐振腔与传输线之间相隔一定距离，这样做对于保持介质特性不变，例如Q因子不变以及频率的稳定性来说是十分有用的，否则就要使用一个非常靠近的微带线。用本发明的这种微带线将不再会影响介质谐振腔，反之介质谐振腔也不影响微带线。当电磁能量明显增加时，只有在介质的谐振频率上才发生能量的交换。同时对于这些开缝来说，可以很容易地把开缝按照需要做的尽量窄，而不影响通常的结构和接地板的作用，并且用这种方法还避免了对微带线的干扰，本质上并没有破坏微带线。用加宽导电通路进行补偿的方法，可以使传输线的特征阻抗保持为所需要的常数，因此，对于用接地板上开缝的方法形成的集中电感来说有较大的电容。
通过下面详细叙述的实施方案可以更加明确本发明的特点，现以附图为例进行说明。
图1是按照本发明微带传输线的截面透视图;
图2是图1表示的传输线中，沿Ⅱ-Ⅱ面的剖面图，传输线与一个金属腔体即屏蔽盒内的介质谐振腔相耦合;
图3表示另一种平面型的微带线结构，适合于将本发明的传输线在绝缘支撑物外部边缘上进行耦合的一种结构;
图4表示图3的平面结构中沿Ⅳ-Ⅳ面剖开的横截面;
图5表示上述图中所示传输线的等效电路图。
图1中表明了一种结构，在结构1中用导电通路2做传输线，有一个金属接地板3，在导电通路2和接地板3中间夹着一层绝缘支撑物4，沿着绝缘支撑物4放置导电通路2，并且导电通路2基本位于绝缘支撑物的中央位置。
导电通路2包括一个面积扩大的区域5，区域5下方的接地板上有许多窄的开缝6，开缝6平行或垂直于导电通路2。
在此实施方案中，所有的开缝6都是相同的，并以固定的间距排列着，间距的选择方法是要使间距小于传输信号的波长，例如，间距的大小只相当于传输信号波长的十分之一。然而，根据特定的使用条件，上述开缝也可以是不同的，也可以以不同方式排列。
图1所示的传输线适合用于与位于传输线上方或下方的介质谐振腔相耦合。还可以有另一种如同图2所示具有重叠板式结构的传输线，其中标记7指示的是介质谐振腔，标记8指示的是一个金属壳体和屏蔽盒，在金属壳体或称为屏蔽盒上制作一个形状或者是园柱形的或者是棱柱形的槽9。在槽9的上方再重叠上一个壳体或称为支撑槽10，用来放置结构1。
图3和图4所示的实施方案与图1和图2所示的不同，其不同处在于：导电通路2的面积扩大了，形成导电通路5，横向开缝6移到绝缘支持物4的一个边缘上。从而介质谐振腔可以按排在另一端，代替了在结构1中谐振腔按排在传输线的上方或下方的做法，这样，在屏蔽盒8的内部只有二维结构。
图4所示结构与结构1相比，把屏蔽盒8的下部切除形成如图4所示的部位11，为的是避免传输线的短路。
上面叙述的两种实施方案中，导电通路2都是通过开缝6与介质谐振腔相耦合的。换言之，导电通路2与开缝6相耦合，上述开槽6与介质谐振腔相耦合。
在电子学中所使用的术语-等效电路如图5所示，其中用接地板3串连在一起的各个开缝6构成集中电感，并与微带线2相交。用这种方法得到的微带线每单位长度的电感量比通常使用的没有开缝的微带线的电感量增加了。为了使特性阻抗稳定，有必要尽量增加导电通路2的宽度，如扩大后的面积5所示的那样。
Claims (10)
1、一种与电谐振腔耦合的微带传输线包括：一个导电通路(2)，装在绝缘支撑物(4)的一个表面上；具有许多平行开缝(6)的金属接地板(3)，装在上述绝缘支撑物(4)的另一面上，位于上述导电通路(2)的下方并与之相横切；其特征在于：上述导电通路(2)基本上位于上述绝缘支撑物(4)的中央位置，用来与位于传输线(1)的上方或下方的谐振腔(7)相耦合。
2、根据权利要求1所述的微带传输线，其特征在于：所述开缝（6）垂直于所述导电通路（2）。
3、根据权利要求1所述的微带传输线，其特征在于：所述开缝（6）有相同的宽度。
4、根据权利要求1所述的微带传输线，其特征在于：所述开缝（6）之间的间距相同。
5、根据权利要求1所述的微带传输线，其特征在于：所述开缝（6）的间距比传输信号的波长小。
6、一种与电谐振腔耦合的微带传输线包括：一个导电通路（2），装在绝缘支撑物（4）的一个面上;具有许多开缝（6）的金属接地板（3），装在所述绝缘支撑物（4）的另一面上，位于所述导电通路（2）的下方并与之相横切;其特征在于：所述导电通路（2）位于所述绝缘支撑物（4）的一个边缘上，用来与位于所述传输线（1）一端上的谐振腔（7）相耦合。
7、根据权利要求6所述的微带传输线，其特征在于：所述开缝（6）垂直于所述导电通路（2）。
8、根据权利要求6所述的微带传输线，其特征在于：所述开缝（6）具有相同的宽度。
9、根据权利要求6所述的微带传输线，其特征在于：所述开缝（6）之间的间距相同。
10、根据权利要求6所述的微带传输线，其特征在于：所述开缝（6）的间距比传输信号的波长小。
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