CN114069183B - 一种气密波导-微带过渡结构 - Google Patents
一种气密波导-微带过渡结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114069183B CN114069183B CN202111348131.5A CN202111348131A CN114069183B CN 114069183 B CN114069183 B CN 114069183B CN 202111348131 A CN202111348131 A CN 202111348131A CN 114069183 B CN114069183 B CN 114069183B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cavity
- waveguide
- side wall
- airtight
- microstrip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007704 transition Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- 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 lines or devices with unbalanced lines or devices
- H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions
Landscapes
- Waveguide Connection Structure (AREA)
Abstract
本发明公开一种气密波导‑微带过渡结构，包括波导腔和用于安装微带电路的气密腔，波导腔与微带电路通过玻珠电连接。本发明使用玻珠实现波导和内部电路的过渡，玻珠烧结到波导腔内，能保证波导腔到内部微波电路的气密性，从而有效的保护微波电路中的裸芯片。
Description
技术领域
本发明涉及微波技术领域，尤其涉及一种气密波导-微带过渡结构。
背景技术
随着射频微系统小型化、模块化的发展，各种系统的集成度越来越高，微带线作为一种结构简单，尺寸小巧的射频传输线，被广泛的应用于其中。但是在长距离的传输系统中，由于功率和损耗的限制，相较于微带线，矩形波导的功率容量更大、损耗更小，且无辐射损耗，因此矩形波导代替了微带线的功能。同时，为满足高频大功率场合（如功放组件）低损耗的需求，使用连接器作为射频接口的方式不再适用，因此，波导作为射频接口的方式得到广泛应用。
波导的结构为金属空腔，因此，用波导作为射频接口的系统或组件大多为开放式或半开放式的电路。但目前的射频微系统大多强调小型化、模块化，大量的裸芯片被应用于其中；由于裸芯片本身十分脆弱，极易受到环境的影响，因此，为保证裸芯片工作的可靠性以及对裸芯片本身的保护，在系统或组件中使用裸芯片时，都有气密的要求；所以，波导电路的气密结构是一项重要的技术。
由波导到微波平面电路的过渡主要由波导-微带过渡电路完成；目前普遍采用的矩形波导-微带电路过渡的方式为：在波导腔内开窗，然后将微带线插入波导腔内部的方式实现；由于微带线本身无法气密，所以，这种方式的波导-微带过渡是一种半开放的结构，外部的气体或杂质等能通过波导腔进入腔体内部，对裸芯片产生一些不利的影响，进而对系统的性能产生影响。
目前对射频微系统或组件进行密封的基本结构均为组件腔体、射频内盖板、密封外盖板、射频电路，通过激光封焊或环氧树脂粘接两种方式对外盖板和腔体进行密封，实现射频电路的密封，对外的接口使用射频绝缘子烧结进行密封。对组件单独进行密封的主要优点是裸芯片可以集成使用，无需对芯片进行独立的封装，能节省大量的空间；而且目前的封焊技术已经十分成熟，因此，此种方式广泛的应用在射频组件的设计中。
顺应目前微波技术的发展，波导-微带过渡也向小型化，气密性，低功耗，易生产的方向发展，目前实现波导到微带过渡转换成熟的结构形式主要有：波导-对极鳍线-微带过渡、波导-脊波导-微带过渡以及波导-探针-微带过渡等，但以上的过渡结构均无法保证波导与组件内部的气密性。
发明内容
本发明的目的是针对微波/毫米波组件矩形波导接口的难以实现微波电路气密的问题，提出了一种易加工、易装配的波导-同轴转换结构，能够保证波导到组件内部的气密性要求。
为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
一种气密波导-微带过渡结构，包括波导腔和用于安装微带电路的气密腔，所述波导腔与微带电路通过玻珠电连接。
优选的，所述波导腔包括上部腔体和下部腔体，所述上部腔体的底部开口，所述下部腔体的顶部开口，上部腔体的底部与下部腔体的顶部贴合，下部腔体的侧壁与气密腔的侧壁连接，所述玻珠位于上部腔体与气密腔之间，玻珠的插针的一端穿过上部腔体的侧壁，所述插针的另一端穿过气密腔的侧壁。
进一步的，所述气密腔的侧壁设有突出部，所述插针穿过所述突出部，所述上部腔体的侧壁设有与所述突出部贴合的凹陷部。
优选的，所述下部腔体与气密腔一体制造。
优选的，所述凹陷部与所述突出部贴合时，所述上部腔体的内侧壁与下部腔体的内侧壁齐平。
进一步的，所述上部腔体的底部、下部腔体的顶部设有相互配合的导向槽、导向凸楞。
优选的，所述玻珠的插针的特征阻抗为50Ω。
进一步的，所述下部腔体的侧壁、气密腔的侧壁均设有供插针穿过的玻珠安装孔。
优选的，所述上部腔体和下部腔体通过螺钉连接，所述螺钉为三合一盘头螺钉。
进一步的，所述气密腔的底部设有窗口，所述窗口设有盖板。
本发明将矩形波导设计为两个零件组装而成，主要是考虑了结构件的可加工性；由于波导到组件腔体内部是通过玻珠连接，因此需要在波导和腔体内部的隔墙上加工玻珠安装孔，为了不破坏腔体内部的气密性，所以，玻珠安装孔只能在波导腔内进行加工，因此将波导腔分成了两个零件。
在选择两个零件的剖分位置时，为了尽可能少的破坏波导的完整性，并未选择从波导的某一个面进行剖分，而是选择在距离波导腔还有一定距离的位置进行剖分，因此，玻珠并不是直接伸进波导腔内部，而是经过了一段空气腔之后再进入波导腔内部，为避免此处空气腔的存在对波导-微带过渡结构性能产生影响，在对玻珠插针孔进行设计时，其直径按照50Ω阻抗匹配设计，因此，此处的空气腔不会对该过渡结构产生影响。
对波导口进行剖分之后，难免会引入加工误差和装配误差，从而对波导-微带过渡结构的性能造成一定的影响，为此，本发明做了以下措施来保证其性能：
目前，机械加工的精度非常高，相较于装配所产生的误差，机械加工的误差可忽略不计；因此，误差来源主要考虑装配误差和本身结构设计带来的影响。
本发明的有益效果如下：
1、本发明使用玻珠实现波导和微带线的过渡，玻珠烧结到波导腔内，能保证波导腔到内部微波电路的气密性，从而有效的保护微波电路中的裸芯片。
2、本发明兼顾机械加工可行性的同时，将整个结构分成两个零件，使得接收信号的玻珠的安装孔在机械加工上可实现。
3、导向凸楞、导向槽等能够从结构上保证了装配精度；为避让烧结好的玻珠内导体，采用水平方向推入的方式装配，通过导向凸楞、导向槽以及安装面实现各方向定位；为避免沉头螺钉的导向作用导致安装到位的零件错位，可选用三合一盘头螺钉进行紧固。
4、本发明能够从结构上保证了电气性能，为避免波导腔的信号泄露，两个零件的安装面位置避开了波导腔，玻珠内导体进入波导腔部分的空气腔做50Ω的阻抗匹配，保证其电气性能。
附图说明
图1为下部腔体以及气密腔的结构示意图；
图2为上部腔体的底视图；
图3为上部腔体的顶视图；
图4为本发明的装配过程示意图；
图5为安装玻珠部分的局部视图；
图6为下部腔体、气密腔一体化的示意图；
图7为本发明的外观示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
如图1-4所示，本实施公开的气密波导-微带过渡结构，包括波导腔1和用于安装微带电路的气密腔2，波导腔1与微带电路通过玻珠3电连接。具体的：
波导腔1包括上部腔体9和下部腔体10，上部腔体9的底部开口，下部腔体10的顶部开口，上部腔体9的底部与下部腔体10的顶部贴合，下部腔体10的侧壁与气密腔2的侧壁连接，玻珠3位于上部腔体9与气密腔2之间，玻珠3的插针的一端穿过上部腔体9的侧壁，插针的另一端穿过气密腔2的侧壁。
作为一种优选的配合方式，气密腔2的侧壁设有突出部16，插针穿过突出部16，上部腔体9的侧壁设有与突出部16贴合的凹陷部12。凹陷部12与突出部16贴合时，上部腔体9的内侧壁与下部腔体10的内侧壁齐平，从而构成一个完整的波导腔。上部腔体9和下部腔体10通过螺钉连接，螺钉为三合一盘头螺钉，上部腔体9设有沉孔13。
上部腔体9的底部、下部腔体10的顶部设有相互配合的导向槽11、导向凸楞5。下部腔体10的侧壁、气密腔2的侧壁均设有供插针穿过的玻珠安装孔17。
实施例2
如图5所示，本实施例在实施例1的基础上，为避免此处空气腔的存在对波导-微带过渡结构性能产生影响，在对玻珠3的插针孔进行设计时，其直径按照50Ω阻抗匹配设计，因此，此处的空气腔14不会对该过渡结构产生影响。
实施例3
如图6、图7所示，在实施例1、2的基础上，本实施例的下部腔体10与气密腔2一体制造，作为零件A15单独加工，气密腔2的底部设有窗口，窗口设有盖板8；将上部腔体9作为零件B进行加工。
本发明在进行装配时，先将玻珠2烧结到零件A预制的玻珠安装孔中，然后将零件B用螺钉固定到零件A上；由于玻珠3的内导体需要进入到波导内部，作为探针来接收波导口传输进来的信号，所以组成波导的两个零件无法从垂直的方向进行装配，只能从水平的方向进行装配。
为保证装配的精准度，消除装配所带来的误差，在零件A15的安装面上设计了两条导向凸楞5，零件B的安装面上设有两条导向槽11,二者相互配合，能有效的控制装配时在垂直于信号传输的方向的误差；信号传输方向上的定位通过定位面A19和定位面B18两个定位面来实现，在进行装配时，先将零件A15和零件B安装到位，定位面A19和定位面B18紧密接触，再用螺钉通过零件B上的安装孔13、零件A15上的螺纹孔4锁紧；由于沉头螺钉自身具有导向的作用，为避免螺钉紧固时零件A15和零件B的定位面接触不充分，选用三合一盘头螺钉，同时零件B上的安装孔13设计为沉孔，来保证波导对外的面不影响其他组件或零件的安装。
零件A15还设有安装通孔20，用于安装本发明公开的气密波导-微带过渡结构整件。
装配完成后，两个零件在信号传输方向的两个接触面能紧密的接触，此处的接地连续性可以保证，且信号泄露可忽略；波导口的上下两部分的偏差由加工精度保证，可忽略不计，因此，在装配方面，波导的性能是可以保证的。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种气密波导-微带过渡结构，其特征在于：包括波导腔和用于安装微带电路的气密腔，所述波导腔与微带电路通过玻珠电连接；
所述波导腔包括上部腔体和下部腔体，所述上部腔体的底部开口，所述下部腔体的顶部开口，上部腔体的底部与下部腔体的顶部贴合，下部腔体的侧壁与气密腔的侧壁连接，所述玻珠位于上部腔体与气密腔之间，玻珠的插针的一端穿过上部腔体的侧壁，所述插针的另一端穿过气密腔的侧壁；
所述下部腔体与气密腔一体制造；所述气密腔的侧壁设有突出部，所述插针穿过所述突出部，所述上部腔体的侧壁设有与所述突出部贴合的凹陷部；
所述上部腔体的底部、下部腔体的顶部设有相互配合的导向槽、导向凸楞；
所述气密腔的底部设有窗口，所述窗口设有盖板。
2.根据权利要求1所述的气密波导-微带过渡结构，其特征在于：所述凹陷部与所述突出部贴合时，所述上部腔体的内侧壁与下部腔体的内侧壁齐平。
3.根据权利要求1所述的气密波导-微带过渡结构，其特征在于：所述玻珠的插针的特征阻抗为50Ω。
4.根据权利要求1所述的气密波导-微带过渡结构，其特征在于：所述下部腔体的侧壁、气密腔的侧壁均设有供插针穿过的玻珠安装孔。
5.根据权利要求1所述的气密波导-微带过渡结构，其特征在于：所述上部腔体和下部腔体通过螺钉连接，所述螺钉为三合一盘头螺钉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111348131.5A CN114069183B (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种气密波导-微带过渡结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111348131.5A CN114069183B (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种气密波导-微带过渡结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114069183A CN114069183A (zh) | 2022-02-18 |
| CN114069183B true CN114069183B (zh) | 2023-02-28 |
Family
ID=80272198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111348131.5A Active CN114069183B (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种气密波导-微带过渡结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114069183B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117393985B (zh) * | 2023-12-11 | 2024-02-13 | 成都华兴大地科技有限公司 | 一种气密型功率合成装置及实现方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8313061D0 (en) * | 1983-05-12 | 1983-06-15 | Marconi Electronic Devices | High frequency transmission device |
| CN2883550Y (zh) * | 2005-12-27 | 2007-03-28 | 北京圣象木业有限公司 | 组合木地板 |
| CN105789806A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-07-20 | 西安电子工程研究所 | 一种介质密封型小型化宽带微带波导转换器 |
| CN208093713U (zh) * | 2017-12-22 | 2018-11-13 | 四川欣科奥电子科技有限公司 | 一种新型的毫米波波导到微带的过渡结构 |
| CN109532609A (zh) * | 2017-09-22 | 2019-03-29 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 车辆扶手和车辆 |
| CN113300068A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-24 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一体化波导-同轴-微带过渡结构 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201994475U (zh) * | 2011-01-28 | 2011-09-28 | 深圳市高科五金有限公司 | 母头连接器结构 |
| CN103579729B (zh) * | 2013-10-31 | 2017-07-28 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种星载高频微带至波导宽带低插损垂直转换电路 |
-
2021
- 2021-11-15 CN CN202111348131.5A patent/CN114069183B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8313061D0 (en) * | 1983-05-12 | 1983-06-15 | Marconi Electronic Devices | High frequency transmission device |
| CN2883550Y (zh) * | 2005-12-27 | 2007-03-28 | 北京圣象木业有限公司 | 组合木地板 |
| CN105789806A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-07-20 | 西安电子工程研究所 | 一种介质密封型小型化宽带微带波导转换器 |
| CN109532609A (zh) * | 2017-09-22 | 2019-03-29 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 车辆扶手和车辆 |
| CN208093713U (zh) * | 2017-12-22 | 2018-11-13 | 四川欣科奥电子科技有限公司 | 一种新型的毫米波波导到微带的过渡结构 |
| CN113300068A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-24 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一体化波导-同轴-微带过渡结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114069183A (zh) | 2022-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8254851B2 (en) | Integrated orthomode transducer | |
| US7603097B2 (en) | Vehicle radar sensor assembly | |
| CN108761668B (zh) | 一种光模块 | |
| CN114069183B (zh) | 一种气密波导-微带过渡结构 | |
| CN101726342A (zh) | 在高于75千兆赫兹的频率上进行料位测量的高频模块 | |
| CN102047502A (zh) | 具有波导连接器功能的可表面贴装天线、通信系统、转接器以及包含天线装置的结构 | |
| CN208091534U (zh) | 用于物位测量的高频模块及应用该高频模块的雷达物位计 | |
| US20190191545A1 (en) | Printed circuit board for a radar level measurement device with waveguide coupling | |
| CN107677340A (zh) | 用于物位测量的高频模块、雷达物位计及其制造方法 | |
| CN207456563U (zh) | 用于物位测量的高频模块及应用该高频模块的雷达物位计 | |
| CN117393985B (zh) | 一种气密型功率合成装置及实现方法 | |
| CN112397864A (zh) | 一体化波导微带探针过渡结构 | |
| CN112397865B (zh) | 一种实现3mm波导端口气密的微带探针过渡结构 | |
| WO2022213826A1 (zh) | 一种转接装置、电子设备、终端和转接装置的制备方法 | |
| CN105789142A (zh) | 一种有机基板高密度集成的三维微波电路结构 | |
| EP3996202A1 (en) | Surface-mount waveguide for vertical transitions of a printed circuit board | |
| CN212908021U (zh) | 基于htcc工艺的三维垂直互联结构及t/r组件 | |
| CN114050392A (zh) | 功率合成器、高频模块和雷达物位计 | |
| US6604949B2 (en) | High frequency hermetic connector with ground lip | |
| CN114497948B (zh) | 一种毫米波转换结构 | |
| US7687726B2 (en) | Electromagnetic containment module for electronic components | |
| CN220492175U (zh) | 一种频率合成器结构 | |
| CN217387496U (zh) | 射频微带线波导转换结构 | |
| CN111755921A (zh) | 带空气环同轴连接器 | |
| CN113904073A (zh) | 一种基于鳍线过渡的3mm组件气密结构及密封方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |