CN203660031U - 同轴微带转换器 - Google Patents

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虞林峰
江永琛
刘庆会
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Abstract

本实用新型提供一种同轴微带转换器，包括一壳体、一同轴连接器、一带有玻璃珠探针的玻璃珠、以及一MMIC芯片，所述壳体包括一面板；所述玻璃珠嵌入所述面板中；所述同轴连接器连接在所述面板的下表面，并与所述玻璃珠探针的下端相连；所述MMIC芯片设置在所述面板的上表面；其中，所述同轴微带转换器还包括一设置在所述面板上表面并电连接在所述玻璃珠探针与所述MMIC芯片之间的转换电路板。本实用新型的MMIC芯片可以设置在壳体面板上，便于调试和测试。

Description

同轴微带转换器
技术领域
本实用新型涉及微波、毫米波电路技术领域，尤其涉及一种同轴微带转换器。
背景技术
常见的同轴微带转换器为平行转换器，如图1所示，其包括：一壳体1'、一同轴连接器2'、一带有玻璃珠探针31'的玻璃珠3'、一微带线4'以及一MMIC（毫米波单片集成电路）芯片（未示出），其中，该玻璃珠探针31'的一端连接至同轴连接器2'，另一端平行连接至微带线4'的一端，而该微带线4'的另一端平行连接至MMIC芯片，可见，在这样的结构中，微带线4'和MMIC芯片必然设置在壳体内。因此，这样的结构对MMIC芯片的测试和调试是很不利的，因为壳体的阻碍会导致测试探针无法伸入到MMIC芯片所在的位置。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种便于调试和测试的同轴微带转换器。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种同轴微带转换器，包括一壳体、一同轴连接器、一带有玻璃珠探针的玻璃珠、以及一MMIC芯片，所述壳体包括一面板；所述玻璃珠嵌入所述面板中；所述同轴连接器连接在所述面板的下表面，并与所述玻璃珠探针的下端相连；所述MMIC芯片设置在所述面板的上表面；
其中，所述同轴微带转换器还包括一设置在所述面板上表面并电连接在所述玻璃珠探针与所述MMIC芯片之间的转换电路板。
前述一种同轴微带转换器，所述转换电路板包括：
一介质基片，其设有一可供所述玻璃珠探针穿过的通孔；
一设置在所述介质基片正面的微带线，其电连接在所述玻璃珠探针与所述MMIC芯片之间；以及
一设置在所述介质基片反面的接地金属层，且该接地金属层形成有一圆形的空白区域。
进一步地，所述空白区域与所述通孔为偏心圆。
进一步地，所述空白区域的半径为0.7mm-1.1mm。
优选地，所述空白区域的半径为0.8mm。
优选地，所述空白区域与所述通孔的偏心距为0.3mm-0.5mm。
进一步地，所述空白区域与所述通孔的偏心距为0.45mm。
优选地，所述面板与所述玻璃珠过盈配合。
综上所述，本实用新型的同轴微带转换器的MMIC芯片设置在壳体的上表面，与现有技术中的设置在壳体内的方案相比，本实用新型显然更加便于调试和测试。此外，本实用新型还采用了一转换电路板，从而使同轴连接器与MMIC芯片之间的过渡能获得良好的驻波性能和插入损耗性能。
附图说明
图1为现有技术的同轴微带转换器的剖视图；
图2为本实用新型的同轴微带转换器的剖视图；
图3为本实用新型的转换电路板的俯视图；
图4为本实用新型的转换电路板的仰视图；
图5为本实用新型的用于测试的背靠背同轴微带转换器的转换电路板的结构示意图；
图6为本实用新型的空白区域的半径R与S11的对应关系的仿真测试图；
图7为本实用新型的空白区域与通孔之间的偏心距L与S11的对应关系的仿真测试图；
图8为本实用型的一个优选实施例的S11和S12的仿真测试图；
图9为本实用型的一个对比实施例中的S11的对比曲线图；
图10为本实用型的一个对比实施例中的S12的对比曲线图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例、并参照附图进一步详细说明。
如图2所示，本实用新型的同轴微带转换器包括：一壳体、一同轴连接器2、一带有玻璃珠探针31的玻璃珠3、一转换电路板4以及一MMIC芯片5，其中，壳体包括一面板11；玻璃珠探针31设置在玻璃珠3的中心位置，玻璃珠3嵌入面板11中；同轴连接器2连接在面板11的下表面，并与玻璃珠探针31的下端相连；MMIC芯片5设置在面板的上表面；转换电路板4设置在面板11上表面，并电连接在玻璃珠探针31与MMIC芯片5之间。
图3和4示出了转换电路板4的具体结构，如图所示，其包括一介质基片41、一设置在介质基片41正面的微带线42以及一设置在介质基片41反面的接地金属层43，其中，该介质基片41设有一通孔410，上述玻璃珠探针31穿过该通孔410向上伸出并与其过盈配合，该微带线42电连接在玻璃珠探针31的上端与MMIC芯片5之间；该接地金属层43形成有一圆形的空白区域44，且该空白区域44与通孔410呈偏心圆关系。
在本实施例中，同轴连接器2采用现有技术通用的同轴连接器，其包括一外导体21和一内导体22，其中，外导体21内径为1.9304mm，内导体22外径为0.3048mm；玻璃珠3采用常规玻璃珠，其介电常数为4.1；微带线42采用50欧微带线42，其板材为Rogers5880，厚度为0.254mm。
为了便于测试，将一对同轴微带转换器背靠背对接，形成如图5所示的结构，该背靠背同轴微带转换器的全长为22mm，全宽为8.68mm。
图6示出了当空白区域44与通孔410之间的偏心距L（以下简称偏心距L）为0.44mm时，反射系数S11随空白区域44的半径R（在0.7mm至1.1mm之间）变化的曲线图，由图可知，当R为0.8mm时，S11性能较好，尤其当频率在31GHz以下时，基本可以全部达到-20dB以下的驻波，在30GHz～40GHz之间基本可以达到-10dB以下的驻波，但在37.5GHz左右具有谐振点，而在5GHz～6GHz左右的周期性的零点是由于微带线42的长度、介质基片41的材料共同作用导致的。
图7示出了空白区域44的半径R保持为0.8mm时，驻波特性S11随偏心距L（在0.3mm-0.5mm之间）变化的曲线图，由图可知，在20GHz以下，L为0.5mm时，S11性能较好，而为了兼顾20GHz～35GHz上的回波性能，选择L=0.45mm更合适。
根据图7和8，空白区域44的半径R优选为0.8mm，偏心距L优选为0.45mm，此时，S11和S12（传输系数）如图9所示，可见，在1GHz～37.5GHz范围内均有较好的性能。
此外，图9和10分别示出了当空白区域44与通孔410之间呈偏心圆关系和同心圆关系时的S11和S12的对比图，由图可知，当频率在5GHz以下时，两者没有量级的差别，而在5GHz以上时，偏心圆转换结构的驻波特性和插入损耗比起采用同心圆结构有明显的提高。
以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种同轴微带转换器，包括一壳体、一同轴连接器、一带有玻璃珠探针的玻璃珠、以及一MMIC芯片，其特征在于，所述壳体包括一面板；所述玻璃珠嵌入所述面板中；所述同轴连接器连接在所述面板的下表面，并与所述玻璃珠探针的下端相连；所述MMIC芯片设置在所述面板的上表面；
其中，所述同轴微带转换器还包括一设置在所述面板上表面并电连接在所述玻璃珠探针与所述MMIC芯片之间的转换电路板。
2.根据权利要求1所述的同轴微带转换器，其特征在于，所述转换电路板包括：
一介质基片，其设有一可供所述玻璃珠探针穿过的通孔；
一设置在所述介质基片正面的微带线，其电连接在所述玻璃珠探针与所述MMIC芯片之间；以及
一设置在所述介质基片反面的接地金属层，且该接地金属层形成有一圆形的空白区域。
3.根据权利要求2所述的同轴微带转换器，其特征在于，所述空白区域与所述通孔为偏心圆。
4.根据权利要求3所述的同轴微带转换器，其特征在于，所述空白区域的半径为0.7mm-1.1mm。
5.根据权利要求4所述的同轴微带转换器，其特征在于，所述空白区域的半径为0.8mm。
6.根据权利要求3所述的同轴微带转换器，其特征在于，所述空白区域与所述通孔的偏心距为0.3mm-0.5mm。
7.根据权利要求6所述的同轴微带转换器，其特征在于，所述空白区域与所述通孔的偏心距为0.45mm。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的同轴微带转换器，其特征在于，所述面板与所述玻璃珠过盈配合。
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CN104953221A (zh) * 2015-05-18 2015-09-30 北京邮电大学 毫米波矩形同轴线与微带线的过渡转换结构
TWI563718B (en) * 2015-06-11 2016-12-21 Univ Nat Taipei Technology Vertical Transition Structure

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