CN202042580U

CN202042580U - 一种镜像连接半模基片集成波导

Info

Publication number: CN202042580U
Application number: CN2011200875397U
Authority: CN
Inventors: 刘冰; 洪伟
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics; Southeast University
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics; Southeast University
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2021-03-30

Abstract

本实用新型提供一种镜像转接半模基片集成波导，包括设有金属贴片的介质基片、两条相应的呈轴对称方式构成的单侧开口面支路；其中，每条支路的开口面的一侧设有两排周期性排列的金属孔列，金属孔列与支路的金属贴片之间有一条L形的空气槽；在金属化通孔内壁上设置有金属套，所述金属套与覆于介质基片上表面的金属贴片与下表面的金属贴片连接。本实用新型具有双侧开放的轴对称结构、尺寸紧凑、集成度高、损耗小、成本低以及易于大规模生产等一系列优点。

Description

一种镜像连接半模基片集成波导

技术领域

本实用新型涉及一种毫米波与微波的导波结构，尤其涉及一种镜像连接半模基片集成波导（ITHMSIW）。

背景技术

在现有的毫米波与微波无源器件设计中，矩形波导作为一种性能优良的导波结构得到了广泛的应用，然而其体积较大、加工精度要求严格、成本高与不易集成的缺陷难以避免。在过去几年中涌现出来的基片集成波导（SIW），在保持了与矩形波导相似的导波特性的基础之上，可以采用标准的印刷电路板（PCB）工艺进行加工，在生产成本、体积以及与平面电路的集成方面做出了重大改进。随后出现的半模基片集成波导（HMSIW）克服了基片集成波导（SIW）在较低的微波频段（比如X波段、Ku波段）内，存在的尺寸相对较大的不足，进一步缩小了所设计的器件的尺寸。然而半模基片集成波导作为一种单侧开放结构，在设计具有对称结构的微波器件时存在着较大的困难。

本实用新型提出的镜像转接半模基片集成波导（ITHMSIW）在具有半模基片集成波导（HMSIW）相同的生产工艺和加工精度且保持相似传输特性的基础之上，同时具有双侧开放结构。这为利用半模基片集成波导（HMSIW）设计具有对称结构的微波平面电路和器件提供了最直接、有效的帮助，因此具有重要的现实意义。

发明内容

本实用新型的所要解决的技术问题是针对背景技术中涉及的半模基片集成波导（HMSIW）结构不能实现对称功率分配结构的功能，本实用新型提供了一种尺寸小、损耗低、成本低、易集成、性能好的镜像连接半模基片集成波导（ITHMSIW），与半模基片集成波导（HMSIW）采用相同的生产工艺和加工精度且保持相似传输特性。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种镜像连接半模基片集成波导，包括设有金属贴片的介质基片、两条相应的呈轴对称方式构成的单侧开口面支路；

其中，每条支路的开口面的一侧设有两排周期性排列的金属孔列，金属孔列与支路的金属贴片之间有一条L形的空气槽；

在金属孔列的金属化通孔内壁上设置有金属套，所述金属套与覆于介质基片上表面的金属贴片以及下表面的金属贴片相连接。

进一步的，本实用新型的镜像连接半模基片集成波导，在两条单侧开口面支路均可以作为输入/输出端，当其中一条去路作为输入端时，则另一条支路则为输出端。

优选的，本实用新型的镜像连接半模基片集成波导，金属化通孔的直径为0.5毫米，相邻金属化通孔中心之间的间距为0.8毫米。

优选的，本实用新型的镜像连接半模基片集成波导，两排周期性排列的金属孔列中的内侧金属化通孔列与金属贴片开口边沿之间的距离为6.5毫米。

本实用新型采用上述技术方案具有如下有益效果：

1.本实用新型具有双侧开口面,支持对称输出结构设计；该镜像连接半模基片集成波导（ITHMSIW）在结构上包含上、下金属敷层、中间的介质层及介质层中连接上、下金属敷层的金属化通孔。这种结构从半模基片集成波导（HMSIW）结构演化而来，保留了半模基片集成波导（HMSIW）固有的低损耗特性，同时由于该镜像连接半模基片集成波导（ITHMSIW）具有双侧开口面,可以用于具有对称输出方式的微波毫米波器件及电路的结构设计。而半模基片集成波导（HMSIW）仅具有单侧开口面，因此该镜像连接半模基片集成波导（ITHMSIW）在设计微波毫米波器件及电路尤其是具有对称输出结构的器件及电路时，不仅具有极低的损耗特性，同时还具有更大的灵活性。

2.低成本；由于该镜像连接半模基片集成波导（ITHMSIW）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。而该镜像连接半模基片集成波导（ITHMSIW）结构采用单层印刷电路板（PCB）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；由于该镜像连接半模基片集成波导（ITHMSIW）结构采用单层印刷电路板（PCB）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。

附图说明：

图1是本实用新型的结构主视图。

图2是本实用新型的结构侧视图。

图3是本实用新型的结构后视图。

图4是本实用新型的金属化通孔的结构示意图。

具体实施方案：

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：

如图1结合图2、3所示，本实用新型包括设有金属贴片2的介质基片1与两条呈轴对称方式构成的单侧开口面第一支路21、第二支路22。以第一支路21为例，如定义从其上方的金属化孔列32、34阻挡住了支路中传输的电磁波，使其不能从支路的上方流出，而只能从支路的右侧流出，因此称左侧没有金属化的通孔的一边为单侧开口面，“开口”即意味着电磁波可以有流出去的出口。

其中在上述每条支路的开口面的一侧均设有两排周期性排列的金属孔列，如第一支路21包括金属孔列32、34，周期性排列的金属通孔列可以看成是能够阻挡电磁波的栅栏，就像私家花园外面的金属围栏一样，电磁波不能穿过；此金属孔列与各自支路的金属贴片之间有一条L形的空气槽52，避免电磁直接接触金属化通孔列而产生生硬的反弹，该空气槽实际上起到了在电磁波与金属化通孔列之前的缓冲作用。

其中，每排金属孔列的金属化通孔的直径为0.5毫米，金属化通孔的直径与工作频率有关，频率较低的同类结构，金属化通孔的直径可以大一些，比如1.0毫米，但总体来说，差别不会太多，最多是0.5毫米与2.0毫米之间的差距；

相邻金属化通孔中心之间的间距为0.8毫米，这个也与工作频率有关，频率较低的同类结构，金属化通孔中心距的距离可以大一些，比如2.0毫米，但总体来说，差别不会太多，主要是随着金属化通孔直径的变化而做出相应变化，以避免两个金属化通孔重叠。

两排金属孔列中的内侧金属孔列34与金属贴片开口边沿41之间的距离为6.5毫米，这个距离与工作频率有关，频率较低的同类结构，这个距离可以大一些，这距离的具体的值的选择以使该导引电磁波的结构能够正常通过所要求频率的电磁波而不产生明显性能衰减为准则的。

本实用新型中，两条单侧开口面支路均可以作为输入/输出端，当其中一条去路作为输入端时，则另一条支路则为输出端。

如图4所示，在通孔内壁上设置金属套7，并将金属套7与覆于介质基片1上表面的金属贴片2与下表面的金属贴片6连接起来。

Claims

1.一种镜像连接半模基片集成波导，其特征在于：包括设有金属贴片的介质基片、两条相应的呈轴对称方式构成的单侧开口面支路；

2.根据权利要求1所述的镜像连接半模基片集成波导，其特征在于：在两条单侧开口面支路均可以作为输入/输出端，当其中一条去路作为输入端时，则另一条支路则为输出端。

3.根据权利要求1所述的镜像连接半模基片集成波导，其特征在于：金属化通孔的直径为0.5毫米，相邻金属化通孔中心之间的间距为0.8毫米。

4.根据权利要求1所述的镜像连接半模基片集成波导，其特征在于：两排周期性排列的金属孔列中的内侧金属化通孔列与金属贴片开口边沿之间的距离为6.5毫米。