CN102074772A - 带状线-波导转换器 - Google Patents

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    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions

Abstract

本发明提供的一种带状线-波导转换器，由固联在标准波导(8)波导接口(9)上的带状线上地板(1)、制有金属化过孔(5)的带状线(3)、匹配单元(6)和带状线下地板(7)的层叠组合体组成，其中，带状线上地板(1)和带状线下地板通过带状线(3)上的金属化过孔形成一个限定导行电磁波能量，只能进入标准波导主模传输的背腔，使所述能量集中在匹配单元(6)两端和标准波导的宽边形成的缝隙周围，将带状线过渡到标准波导。本发明具有插入损耗低，转换效率高，结构简单，连接的定位精度要求低，可用螺钉连接。本发明插入损耗低，转换效率高，结构简单而紧凑，连接定位精度要求低。特别适用于Ka波段传输线模式。

Description

带状线-波导转换器
技术领域
本发明涉及一种Ka波段传输线模式转换器。更具体地说，本发明是关于一种Ka波段带状线-波导转换器。
背景技术
微带阵列天线工程应用的最大限制是馈线损耗大，天线效率低。天线口径越大，效率越低，其缺点越明显。在系统可以接受的天线效率前提下，采用强制馈电方式，牺牲天线增益，换取天线的低剖面和低成本特性。为了尽可能的降低馈线损耗，缩短馈线长度，天线输入端放在阵面的中心部位，馈线的总长度才最短。与天线输入端放在阵面的边缘相比，端口放在中心，馈线长度缩短了1/3。
基于上述情况，馈线必须采用带状线形式。并且，采用带状线馈电还能避免微带线的色散问题。即改变频率，各单元馈电相位几乎不受影响，有利于保证频带内一致的天线性能。在Ka波段，天线与射频前端连接一般采用波导接口。因此，天线还需要将带状线过渡到标准波导的转换器。
发明内容
为了二维微带阵列天线的实现和工程化。本发明任务是提供一种插入损耗低，转换效率高，而且结构简单而紧凑，连接定位精度要求低的带状线-波导转换器。
本发明实现上述目的所采用的技术方案是：一种带状线-波导转换器，包括，带状线和标准波导，其特征在于，所述的带状线-波导转换器，由固联在标准波导8波导接口上的带状线上地板、制有金属化过孔的带状线、匹配单元和带状线下地板的层叠组合体组成，其中，带状线上地板和带状线下地板通过带状线上的金属化过孔形成一个限定导行电磁波能量，只能进入标准波导主模传输的背腔，使所述能量集中在匹配单元两端和标准波导的宽边形成的缝隙周围，将带状线过渡到标准波导。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
本发明由固联在标准波导波导口上的带状线上地板、制有金属化过孔的带状线、匹配单元和带状线下地板层叠组合体组成的带状线-波导转换器，结构简单而紧凑，插入损耗低，转换效率高，而且保证了微带阵列天线的低剖面特性。还以与微带阵列天线的馈电网络集成，
连接的定位精度要求低。带状线与波导可以立体互连。连接要求低，用普通的螺钉连接，也能满足他们的定位精度的要求。
本发明特别适用于Ka波段传输线模式。
附图说明
本发明的具体结构由以下的实施及其附图给出。
图1是本发明带状线-波导转换器的分解构造示意图。
附图中：1带状线上地板，2微波介质基板，3带状线，4半固化片，5金属化过孔，6匹配单元，7带状线下地板，8标准波导，9标准波导口，10电磁窗。
具体实施方式
参阅图1，图1描述的带状线-波导转换器，是一种可以应用于Ka波段的带状线-波导转换器。该转换器是传输线模式转换器。带状线-波导转换器通过带状线上地板1、微波介质基板2、带状线3、半固化片4、金属化过孔5、匹配单元6、带状线下地板7、标准波导8依次层叠组合而成。
带状线上地板1附着在带状线3的微波介质基板2上。带状线下地板7附着在带状线3下面的微波介质基板2上。上、下两块微波介质基板2和位于它们之间的半固化片4，其上都制有形状大小一致，排列布局一致的金属化过孔5。位于带状线上地板1下端平面上的带状线3由微波介质基板2和半固化片4压制而成。半固化片4可以通过高温压合在上、下两块微波介质基板2之间。带状线下地板7上开有电磁窗10，匹配单元6位于所述开电磁窗10的中央，且处于带状线下地板7同一平面上。匹配单元6是在带状线下地板7上蚀刻出电磁窗10后保留的矩形帖片。在微波介质基板2和半固化片4上，相对应制有的金属化过孔5，围绕标准波导8接口形状排列，排列于所述电磁窗10周围。匹配单元6紧贴于标准波导口9。上述器件经压合后，由螺钉固定连接在标准波导8上，组成一个带状线-波导转换器。
本发明的工作原理是：带状线3末端开路激励匹配单元6，等效于微带天线的电磁耦合馈电，在带状线上地板1和匹配单元6之间形成TM01模式。连接带状线上地板1和带状线下地板7的金属化过孔5，既能不影响带状线3的TEM模式传输，又能截止极化方向与金属化过孔5的轴平行的电磁波传播，即带状线上地板1、带状线下地板7和金属化过孔5形成一个背腔，这就限定了导行电磁波能量只能进入标准波导8传输。由于背腔中的激励起的TM01模式，匹配单元6调谐工作频率，能量集中在匹配单元6两端和标准波导8的宽边形成的缝隙周围。并且两缝隙内的电场方向一致，都垂直于标准波导8宽边，与标准波导8内传输主模TE10模式电场方向匹配，从而激励标准波导8主模传输。从而，实现带状线与波导的传输线模式变换。

Claims (6)

1.一种带状线-波导转换器，包括，带状线(3)和标准波导(8)，其特征在于，所述的带状线-波导转换器，由固联在标准波导(8)波导接口(9)上的带状线上地板(1)、制有金属化过孔(5)的带状线(3)、匹配单元(6)和带状线下地板(7)的层叠组合体组成，其中，带状线上地板1和带状线下地板(7)通过带状线(3)上的金属化过孔(5)形成一个限定导行电磁波能量，只能进入标准波导(8)主模传输的背腔，使所述能量集中在匹配单元(6)两端和标准波导(8)的宽边形成的缝隙周围，将带状线过渡到标准波导(8)。
2.如权利要求1所述的带状线-波导转换器，其特征在于，所述的带状线(3)由微波介质基板(2)和半固化片(4)压制而成。
3.如权利要求2所述的带状线-波导转换器，其特征在于，上、下两块微波介质基板(2)和位于它们之间的半固化片(4)，其上都制有形状大小一致，排列布局一致的金属化过孔(5)。
4.如权利要求1所述的带状线-波导转换器，其特征在于，带状线下地板(7)上开有电磁窗(10)，匹配单元(6)位于所述开电磁窗(10)的中央，且处于带状线下地板(7)同一平面上。
5.如权利要求1所述的带状线-波导转换器，其特征在于，所述的金属化过孔(5)围绕标准波导(8)接口形状排列，排列于所述电磁窗(10)周围。
6.如权利要求1所述的带状线-波导转换器，其特征在于，所述，所述匹配单元(6)是在带状线下地板(7)上蚀刻出电磁窗(10)后保留的矩形帖片。
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