CN1877905A - 半模基片集成波导180度三分贝定向耦合器 - Google Patents
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Abstract
半模基片集成波导180度三分贝耦合器涉及一种毫米波与微波器件，该耦合器在介质基片(1)正面中线的两边分别设有一个第一半模基片集成波导(4)、第二半模基片集成波导(5)，在第一半模基片集成波导(4)的两端分别为输入端(41)和输出端(42)，在第二半模基片集成波导(5)的两端分别为隔离端(51)和耦合端(52)，上述第一半模基片集成波导(4)、第二半模基片集成波导(5)共用由一排金属化通孔(3)构成的分隔条带，其上还设有耦合缝(6)，在以耦合缝(6)为中心上侧的第一半模基片集成波导(4)开口面上设有一个上金属缺口(44)，在耦合缝(6)下侧的第二半模基片集成波导(5)开口面上设有一个下金属缺口(54)。
Description
技术领域
本发明涉及一种毫米波与微波器件，尤其涉及一种半模基片集成波导180度三分贝定向耦合器。
背景技术
在现有的毫米波与微波器件中，能实现180度输出相位差的定向耦合器通常是微带环形电桥与E面波导形式；前者在高频率条件下，辐射损耗大，后者虽然性能较好，但加工难度大、成本高。近年来借助印刷电路板(PCB)工艺实现的基片集成波导(SIW)的180度三分贝定向耦合器虽然性能优良，但作为一种波导结构，基片集成波导(SIW)只有满足一定的宽度要求才能工作在需要的频段上，因此采用基片集成波导(SIW)设计的、工作在微波低频段的器件尺寸也较可观。所以在基片集成波导(SIW)的基础之上做出进一步改进，设计出具有尺寸更小、损耗更低、性能更好的180度三分贝定向耦合器，具有重要现实意义。
发明内容
技术问题：本发明根据最近被提出的半模基片集成波导(HMSIW)的概念，提供一种尺寸小、损耗低、成本低、易集成、性能好的半模基片集成波导(HMSIW)180度三分贝定向耦合器。
技术方案：本发明的半模基片集成波导180度三分贝耦合器，采用如下技术方案：该耦合器在介质基片正面中线的两边分别设有一个第一半模基片集成波导、第二半模基片集成波导，在第一半模基片集成波导的两端分别为输入端和输出端，在第二半模基片集成波导的两端分别为隔离端和耦合端，上述第一半模基片集成波导、第二半模基片集成波导共用由一排金属化通孔构成的分隔条带，其上还设有耦合缝，在以耦合缝为中心上侧的第一半模基片集成波导开口面上设有一个上金属缺口，在耦合缝下侧的第二半模基片集成波导开口面上设有一个下金属缺口，金属化通孔3是在介质基片上开设通孔，在通孔内壁上设置金属套并将金属套与覆于介质基片双侧的金属贴片连接起来；在半模基片集成波导的输出端，设有由成排金属化通孔列构成的周期性慢波结构。
金属化通孔列的高度以及排的数目均影响最终输出端与耦合端之间的相位差。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1.低损耗；由于该半模基片集成波导(HMSIW)结构中的上、下金属敷层和中间的金属化通孔，从基片集成波导技术演化而来，保留了基片集成波导固有的低损耗特性，同时由于该半模基片集成波导的宽高比相对基片集成波导(SIW)更小，因此电磁波在传播过程因介质的非理想性而产生的损耗更小，因而具有更佳的低损耗特性。
2.低成本；由于该半模基片集成波导结构仅由单层介质板外加上、下两层金属敷层和中间的金属化通孔构成，所以可以采用目前非常成熟的单层印刷电路板(PCB)生产工艺来生产，成本十分低廉。
3.加工难度低，易于大规模生产；传统的矩形金属波导对加工精度要求非常高，加工难度大，故不可能大规模生产。而该半模基片集成波导结构采用单层印刷电路板生产工艺就可能达到要求的精度并有满意的性能，所以能够大规模生产，加工难度也较低。
4.尺寸小，易于集成；由于该半模基片集成波导结构采用单层印刷电路板工艺生产，所以可以作为印刷电路板的一部分被集成到大规模电路中去，避免了很多设计上的麻烦。
5.器件上、下表面均有金属覆盖，抗干扰能力强。
6.耦合器工作频带内的带内耦合度高。
7.耦合器的输出端与耦合端之间能相位差在180度附近的波动范围小。
附图说明
图1是本发明的结构主视图。
图2是本发明中慢波结构部分的放大图。
以上的图中有：介质基片1、固定用金属化通孔2、金属化通孔3、第一半模基片集成波导4、输入端41、输出端42、上开口面43、上金属缺口44、周期性慢波结构45、第二半模基片集成波导5、隔离端51、耦合端52、下开口面53、下金属缺口54、耦合缝6。
具体实施方式
本发明的半模基片集成波导180度三分贝耦合器，在介质基片1正面中线的两边分别设有一个第一半模基片集成波导4、第二半模基片集成波导5，在第一半模基片集成波导4的两端分别为输入端41和输出端42，在第二半模基片集成波导5的两端分别为隔离端51和耦合端52，上述第一半模基片集成波导4、第二半模基片集成波导5共用由一排金属化通孔3构成的分隔条带，其上还设有耦合缝6，在以耦合缝6为中心上侧的第一半模基片集成波导4开口面上设有一个上金属缺口44，在耦合缝6下侧的第二半模基片集成波导5开口面上设有一个下金属缺口54。金属化通孔3是在介质基片上开设通孔，在通孔内壁上设置金属套并将金属套与覆于介质基片双侧的金属贴片连接起来；在半模基片集成波导4的输出端，设有由成排金属化通孔列构成的周期性慢波结构45。金属化通孔的直径为0.4毫米，相邻金属化通孔中心之间的间距为0.8毫米；金属化通孔3中心与上开口面43之间的距离以及金属化通孔3中心与开口面43之间的距离均为7.90毫米。金属化通孔列的高度以及排的数目均影响最终输出端与耦合端之间的相位差。
Claims (2)
1.一种半模基片集成波导180度三分贝耦合器，其特征在于该耦合器在介质基片(1)正面中线的两边分别设有一个第一半模基片集成波导(4)、第二半模基片集成波导(5)，在第一半模基片集成波导(4)的两端分别为输入端(41)和输出端(42)，在第二半模基片集成波导(5)的两端分别为隔离端(51)和耦合端(52)，上述第一半模基片集成波导(4)、第二半模基片集成波导(5)共用由一排金属化通孔(3)构成的分隔条带，其上还设有耦合缝(6)，在以耦合缝(6)为中心上侧的第一半模基片集成波导(4)开口面上设有一个上金属缺口(44)，在耦合缝(6)下侧的第二半模基片集成波导(5)开口面上设有一个下金属缺口(54)。
2.根据权利要求1所述的半模基片集成波导180度三分贝耦合器，其特征在于金属化通孔(3)是在介质基片上开设通孔，在通孔内壁上设置金属套并将金属套与覆于介质基片双侧的金属贴片连接起来；在半模基片集成波导(4)的输出端，设有由成排金属化通孔列构成的周期性慢波结构(45)。
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| CN 200610088320 CN1877905A (zh) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | 半模基片集成波导180度三分贝定向耦合器 |
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| CN 200610088320 CN1877905A (zh) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | 半模基片集成波导180度三分贝定向耦合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN1877905A true CN1877905A (zh) | 2006-12-13 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 200610088320 Pending CN1877905A (zh) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | 半模基片集成波导180度三分贝定向耦合器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102610891A (zh) * | 2012-04-11 | 2012-07-25 | 上海交通大学 | 基于复合左右手折叠基片集成波导的多层双通带耦合器 |
| CN106887661A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-06-23 | 电子科技大学 | 基于集总参数电感加载的慢波基片集成波导 |
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2006
- 2006-07-10 CN CN 200610088320 patent/CN1877905A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102610891A (zh) * | 2012-04-11 | 2012-07-25 | 上海交通大学 | 基于复合左右手折叠基片集成波导的多层双通带耦合器 |
| CN102610891B (zh) * | 2012-04-11 | 2014-04-30 | 上海交通大学 | 基于复合左右手折叠基片集成波导的多层双通带耦合器 |
| CN106887661A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-06-23 | 电子科技大学 | 基于集总参数电感加载的慢波基片集成波导 |
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