CN109411858A - 一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构 - Google Patents

一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构，包括：基片集成波导(1)和耦合缝隙(2)，还包括：台阶变换波导(3)。工作时，电磁波由基片集成波导(1)进入，通过耦合缝隙(2)，由台阶变换波导(3)上的长条缝进入台阶变换波导(3)；台阶变换波导(3)的台阶变换段使通过耦合缝隙(2)的电磁波良好转换为矩形波导中的传输主模，从而完成基片集成波导(1)到矩形波导的过渡。本发明解决了基片集成波导到矩形波导过渡结构占用体积大，不利于系统集成的问题。

Description

一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构
技术领域
本发明涉及一种基片集成波导到矩形波导过渡结构，特别是一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构。
背景技术
基片集成波导是一种具有低剖面特性的低成本波导形式，在现代天馈系统中有着广泛应用。基片集成波导是一种非标准器件，为了与系统其他组件连接，需要利用过渡结构将基片集成波导转变为矩形波导。常用的基片集成波导到矩形波导过渡结构包括：基片集成波导、耦合缝隙和矩形波导，耦合缝隙位于基片集成波导一端的底部，矩形波导的一端在耦合缝隙处与基片集成波导垂直相连。由于基片集成波导与矩形波导采用垂直连接放置，这种基片集成波导到矩形波导过渡结构占用体积大，不利于系统集成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构，解决基片集成波导到矩形波导过渡结构占用体积大、不利于系统集成的问题。
一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构，包括：基片集成波导和耦合缝隙，还包括：台阶变换波导；其中，基片集成波导是通过在双面覆铜介质板中加入两排等间距排布的金属化过孔形成的。在两排金属化过孔一端的垂直方向上放置一排等间距排布的金属化过孔，形成基片集成波导的短路端。耦合缝隙通过刻蚀双面覆铜介质板的覆铜层形成，耦合缝隙位于基片集成波导的短路端的底部。在金属材料中心部分开矩形腔，形成台阶变换波导。台阶变换波导利用螺钉固定在基片集成波导底部。位于耦合缝隙下方的台阶变换波导开有长条缝。在位于长条缝下方的一端有台阶变换段，台阶数量为1个。
更优的，台阶变换波导的台阶变换段的长度为1/4波导波长，高度为2/3矩形腔高度。台阶变换波导的长条缝的长度为1/2基片集成波导波长。
紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构在工作时，电磁波由基片集成波导进入，通过耦合缝隙，由台阶变换波导上的长条缝进入台阶变换波导。台阶变换波导的台阶变换段使通过耦合缝隙的电磁波良好转换为矩形波导中的传输主模，从而完成基片集成波导到矩形波导的过渡。
本发明通过采用台阶变换波导实现基片集成波导到矩形波导的过渡，由于基片集成波导与台阶变换波导采用水平连接放置，大大缩减了基片集成波导到矩形波导过渡结构的占用体积，十分利于系统集成。
附图说明
图1一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构的结构图；
图2一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构的剖面结构图。
1.基片集成波导 2.耦合缝隙 3.台阶变换波导
具体实施方式
一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构，包括：基片集成波导1和耦合缝隙2，还包括：台阶变换波导3。通过在双面覆铜介质板中加入两排等间距排布的金属化过孔，形成基片集成波导1。两排金属化过孔间距为8mm，相邻过孔间距为1mm。在两排金属化过孔的一端的垂直方向上放置一排等间距排布的金属化过孔，形成基片集成波导1的短路端。耦合缝隙2通过刻蚀双面覆铜介质板的覆铜层形成，耦合缝隙2位于基片集成波导1的短路端的底部，耦合缝隙2的长度为10mm，宽度为0.8mm。通过机械加工，在金属材料中心部分开矩形腔，宽度为12.5mm，高度为4mm，形成台阶变换波导3。台阶变换波导3利用螺钉固定在基片集成波导1底部。在位于耦合缝隙2的下方处，在台阶变换波导3上开有长条缝，长条缝长度为12.5mm，宽度为2mm。在位于长条缝下方的一端有台阶变换段，台阶数量为1个，台阶变换段的高度为2.5mm，长度为3.3mm。
紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构在工作时，电磁波由基片集成波导1进入，通过耦合缝隙2，由台阶变换波导3上的长条缝进入台阶变换波导3。台阶变换波导3的台阶变换段可以使通过耦合缝隙的电磁波良好转换为矩形波导中的传输主模，从而完成基片集成波导到矩形波导的过渡。本过渡结构的工作频率为16GHz，工作带宽400MHz。在工作带宽内，驻波比优于1.2，插入损耗优于-0.5dB。

Claims (3)

1.一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构，包括：基片集成波导(1)和耦合缝隙(2)，其特征在于还包括：台阶变换波导(3)；其中，基片集成波导(1)是通过在双面覆铜介质板中加入两排等间距排布的金属化过孔形成的；在两排金属化过孔一端的垂直方向上放置一排等间距排布的金属化过孔，形成基片集成波导(1)的短路端；耦合缝隙(2)通过刻蚀双面覆铜介质板的覆铜层形成，耦合缝隙(2)位于基片集成波导(1)的短路端的底部；在金属材料中心部分开矩形腔，形成台阶变换波导(3)；台阶变换波导(3)利用螺钉固定在基片集成波导(1)底部；位于耦合缝隙(2)下方的台阶变换波导(3)开有长条缝；在位于长条缝下方的一端有台阶变换段，台阶数量为1个。
2.根据权利要求1所述的紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构，其特征在于：台阶变换波导(3)的台阶变换段的长度为1/4波导波长，高度为2/3矩形腔高度；台阶变换波导(3)的长条缝的长度为1/2基片集成波导(1)波长。
3.根据权利要求1所述的紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构，其特征在于：紧凑型基片集成波导(1)到矩形波导过渡结构在工作时，电磁波由基片集成波导(1)进入，通过耦合缝隙(2)，由台阶变换波导(3)上的长条缝进入台阶变换波导(3)；台阶变换波导(3)的台阶变换段使通过耦合缝隙(2)的电磁波转换为矩形波导中的传输主模，从而完成基片集成波导(1)到矩形波导的过渡。
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