CN200965910Y - 基片集成波导到金属波导的过渡接头 - Google Patents

基片集成波导到金属波导的过渡接头 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基片集成波导到金属波导的过渡接头。它包括上接头和下接头，待测的基片集成波导的中心线与上接头和下接头的中心线重合；所述的上接头由上压板和上半法兰盘组成，在上压板上设置固定基片集成波导的螺丝孔，在上半法兰盘上设置与外接金属波导固定连接的螺丝孔；所述的下接头由下压板和下法兰盘组成，并在该下压板和下法兰盘的连接处设置具有过渡阶梯的空腔，在下压板上设置固定基片集成波导的螺丝孔，在下半法兰盘上设置与外接金属波导固定连接的螺丝孔。本实用新型节省了传统连接方式所带来的设计时耗和能量缺失；可以将基片集成波导和传统金属波导紧密结合起来，器件尺寸比较小，并且安装无焊接，装卸更简便，可重复利用。

Description

基片集成波导到金属波导的过渡接头
一技术领域
本实用新型应用于毫米波基片集成波导电路的测量、使用，特别是一种基片集成波导到金属波导的过渡接头。
二背景技术
由于毫米波系统通常要求金属波导与其他电路系统级联，例如金属波导和微带线互联，这就需要特殊的过渡接头，如汤姆森许可贸易公司申请的发明专利，申请号为200410002567.9。近年，随着微波毫米波系统的快速发展，加工制造工艺的提高，进一步要求毫米波系统往小型化、轻型化、低成本方向发展。基片集成波导正是在这种需求下发展起来的，它存在如LTCC、PCB等技术的基片上，集成了无源和有源器件，以便系统在平面衬底上低成本地实现。目前使用基片集成波导设计的微波频段器件，往往通过微带线的过渡，再用微波SMA接头连接其他设备(Hee Nam and Tae-soon Yun，“Ku-band transition between microstrip and substrate integrated waveguide(SIW)，”Asia-Pacific Conference Proceedings 4-7 Dec.2005，Volume 1，Page(s)：4pp.)。但到了毫米波频段，SMA接头的价格变得昂贵，再加上因为微带线的辐射损耗，使最终的测量结果往往不尽如人意。同时基片集成波导与其他微波器件的连接也因此受到限制。
三实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有通用的无辐射、无焊接、加工简单、成本低廉、安装方便的基片集成波导到金属波导的过渡接头。
实现本实用新型目的的技术解决方案：一种基片集成波导到金属波导的过渡接头，包括上接头和下接头，待测的基片集成波导的中心线与上接头和下接头的中心线重合；所述的上接头由上压板和上半法兰盘组成，在上压板上设置固定基片集成波导的螺丝孔，在上半法兰盘上设置与外接金属波导固定连接的螺丝孔；所述的下接头由下压板和下法兰盘组成，并在该下压板和下法兰盘的连接处设置具有过渡阶梯的空腔，在下压板上设置固定基片集成波导的螺丝孔，在下半法兰盘上设置与外接金属波导固定连接的螺丝孔。
本实用新型基片集成波导到金属波导的过渡接头的过渡阶梯包括一个或一个以上的阶梯。
本实用新型基片集成波导到金属波导的过渡接头的过渡阶梯的长度为λ/5～λ/3，λ为电磁波在外接金属波导WR28内的波长。
本实用新型基片集成波导到金属波导的过渡接头的过渡阶梯为一个阶梯时，该阶梯高度为2.8～3.2mm。
本实用新型基片集成波导到金属波导的过渡接头的过渡阶梯为两个阶梯时，过渡阶梯的第一个阶梯高度为2.8～3.2mm，第二个阶梯高度为1.3～2mm。
本实用新型基片集成波导到金属波导的过渡接头的过渡阶梯为三个以上的阶梯时，过渡阶梯的第一个阶梯高度为2.8～3.2mm，第二个阶梯高度为1.3～2mm，三阶以上的高阶阶梯高度为前一阶高度的一半。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：(1)利用阶梯过渡，使基片集成波导能直接和标准金属波导相连接，节省了传统连接方式所带来的设计时耗和能量缺失；(2)可以将基片集成波导和传统金属波导紧密结合起来，器件尺寸比较小，并且安装无焊接，装卸更简便，可重复利用，便于对具有基片集成波导的毫米波器件的测试和运用；(3)能够实现高性能的宽频带和窄频带，设计方法比较简单，可以通过增加阶梯的数目来增宽频率的使用带，实现简单且允许较宽的制造和组装容差，可广泛运用于毫米波段的具有基片集成波导接口的器件测试和安装。
四附图说明
图1是本实用新型第一个实施例结构的示意图。
图2是本实用新型第一个实施例结构通过HFSS仿真结果图。
图3是本实用新型第二个实施例结构示意图。
图4是本实用新型第二个实施例结构通过HFSS仿真结果图。
五具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
结合图1和图3，本实用新型基片集成波导到金属波导的过渡接头，包括上接头和下接头，待测的基片集成波导20的中心线与上接头和下接头的中心线重合；所述的上接头由上压板10和上半法兰盘12组成，在上压板10上设置固定基片集成波导20的螺丝孔11，在上半法兰盘12上设置与外接金属波导固定连接的螺丝孔13；所述的下接头由下压板30和下法兰盘33组成，并在该下压板30和下法兰盘33的连接处设置具有过渡阶梯的空腔32，在下压板30上设置固定基片集成波导20的螺丝孔31，在下半法兰盘33上设置与外接金属波导固定连接的螺丝孔34；所述的基片集成波导20为双面覆有金属的介质基片，该基片上设置两排金属化过孔21，并在基片上设置与上压板10上的螺丝孔11和下压板30上的螺丝孔31对应的基片螺丝孔22。其中，具有过渡阶梯的空腔32中的过渡阶梯可以为一个阶梯或两个阶梯，也可以为两个以上的阶梯。
下面以基片集成波导到金属波导的过渡接头的实施例进行说明。
对于过渡接头所用材料为金属，其中具有过渡阶梯的空腔32对于阻抗匹配是非常重要的，它将基片集成波导中传播的电磁波耦合成在金属波导中传播的电磁波，激励基本模式为TE10。选择阶梯的长度和高度，将会对匹配特性产生影响。
实施例1：结合图1和图2，空腔32中的过渡阶梯为一个阶梯。通过实现了有限元方法的、名为“Ansoft/HFSS”的仿真软件，对与图1所示一个阶梯结构的过渡接头进行3D电磁仿真。在这种情况下，通过如图1所示的可以连接波导横截面为3.556mm×7.112mm名为WR28的波导法兰盘。如上所述地将在厚度为0.25mm的，介电常数为2.2的基片上实现的基片集成波导被固定在上下压板之间，其对称中心线与上下压板对称中心线重合。过渡阶梯长度在λ/5到λ/3之间，λ为电磁波在外接金属波导WR28内的波长；过渡阶梯高度在2.8～3.2mm之间。本实施例中阶梯的最佳值为：第一阶梯长度为3.4mm，高度为3mm。可以看到，图2中当阶梯尺寸为最佳值时给出的仿真结果。在从33.6GHz到34.4GHz的频带上，获得了15dB左右的良好阻抗匹配，并且在34GHz处得到了高于40dB的阻抗匹配。
实施例2：结合图3和图4，空腔32中的过渡阶梯为两个阶梯。过渡阶梯的长度在λ/5到λ/3之间，λ为电磁波在外接金属波导WR28内的波长；过渡阶梯第一阶高度在2.8～3.2mm之间，第二阶高度在1.3～2mm之间。阶梯的最佳值为：第一阶梯长度为2.3mm，高度为3.1mm；第二阶梯长度为2.2mm，高度为1.5mm。可以看到，图4中当阶梯尺寸为最佳值时给出的仿真结果。在从31GHz到38GHz的频带上，获得了15dB左右的良好阻抗匹配，并且在34GHz处得到了高于40dB的阻抗匹配。
阶梯空腔中阶梯数目的增加对于可用频率的拓宽具有决定意义。过渡阶梯的长度可控制在λ/5到λ/3之间，过渡阶梯第一阶高度在2.8～3.2mm之间，第二阶高度在1.3～2mm之间，多阶阶梯的情况下，后阶阶梯高度为前一阶的一半。

Claims (6)

1、一种基片集成波导到金属波导的过渡接头，其特征在于：包括上接头和下接头，待测的基片集成波导[20]的中心线与上接头和下接头的中心线重合；所述的上接头由上压板[10]和上半法兰盘[12]组成，在上压板[10]上设置固定基片集成波导[20]的螺丝孔[11]，在上半法兰盘[12]上设置与外接金属波导固定连接的螺丝孔[13]；所述的下接头由下压板[30]和下法兰盘[33]组成，并在该下压板[30]和下法兰盘[33]的连接处设置具有过渡阶梯的空腔[32]，在下压板[30]上设置固定基片集成波导[20]的螺丝孔[31]，在下半法兰盘[33]上设置与外接金属波导固定连接的螺丝孔[34]。
2、根据权利要求1所述的基片集成波导到金属波导的过渡接头，其特征在于：过渡阶梯包括一个或一个以上的阶梯。
3、根据权利要求1或2所述的基片集成波导到金属波导的过渡接头，其特征在于：过渡阶梯的长度为λ/5～λ/3，λ为电磁波在外接金属波导WR28内的波长。
4、根据权利要求1或2所述的基片集成波导到金属波导的过渡接头，其特征在于：过渡阶梯为一个阶梯时，该阶梯高度为2.8～3.2mm。
5、根据权利要求1或2所述的基片集成波导到金属波导的过渡接头，其特征在于：过渡阶梯为两个阶梯时，过渡阶梯的第一个阶梯高度为2.8～3.2mm，第二个阶梯高度为1.3～2mm。
6、根据权利要求1或2所述的基片集成波导到金属波导的过渡接头，其特征在于：过渡阶梯为三个以上的阶梯时，过渡阶梯的第一个阶梯高度为2.8～3.2mm，第二个阶梯高度为1.3～2mm，三阶以上的高阶阶梯高度为前一阶高度的一半。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2489950A (en) * 2011-04-12 2012-10-17 Filtronic Plc A substrate integrated waveguide (SIW) to air filled waveguide transition comprising a tapered dielectric layer
CN103066361A (zh) * 2011-10-19 2013-04-24 成都赛纳赛德科技有限公司 一种矩形波导阶梯
CN104078734A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 莫列斯公司 高频传输装置
JP2015080101A (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社フジクラ 導波管との接続構造
CN105006625A (zh) * 2015-08-18 2015-10-28 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种宽带波导魔t功分器
CN105190990A (zh) * 2013-03-24 2015-12-23 瑞典爱立信有限公司 在siw和波导接口之间的过渡
CN108604722A (zh) * 2016-02-12 2018-09-28 瑞典爱立信有限公司 包括siw与波导或天线之间的非接触过渡或连接的过渡装置
CN109411858A (zh) * 2018-11-14 2019-03-01 北京遥感设备研究所 一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2489950A (en) * 2011-04-12 2012-10-17 Filtronic Plc A substrate integrated waveguide (SIW) to air filled waveguide transition comprising a tapered dielectric layer
WO2012140422A1 (en) 2011-04-12 2012-10-18 Filtronic Plc A substrate integrated waveguide to air filled waveguide transition
CN103066361A (zh) * 2011-10-19 2013-04-24 成都赛纳赛德科技有限公司 一种矩形波导阶梯
CN105190990B (zh) * 2013-03-24 2018-01-26 瑞典爱立信有限公司 在siw和波导接口之间的过渡
CN105190990A (zh) * 2013-03-24 2015-12-23 瑞典爱立信有限公司 在siw和波导接口之间的过渡
US9577309B2 (en) 2013-03-29 2017-02-21 Molex, Llc High-frequency wave transmitting device including a connecting portion for connecting a waveguide to an antenna
CN104078734B (zh) * 2013-03-29 2017-03-29 莫列斯公司 高频传输装置
CN104078734A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 莫列斯公司 高频传输装置
JP2015080101A (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社フジクラ 導波管との接続構造
CN105006625A (zh) * 2015-08-18 2015-10-28 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种宽带波导魔t功分器
CN108604722A (zh) * 2016-02-12 2018-09-28 瑞典爱立信有限公司 包括siw与波导或天线之间的非接触过渡或连接的过渡装置
CN108604722B (zh) * 2016-02-12 2021-04-16 瑞典爱立信有限公司 包括siw与波导或天线之间的非接触过渡或连接的过渡装置
CN109411858A (zh) * 2018-11-14 2019-03-01 北京遥感设备研究所 一种紧凑型基片集成波导到矩形波导过渡结构

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