CN213184531U - 毫米波微带线垂直过渡结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种毫米波微带线垂直过渡结构，包括正面微带线、绝缘子、金属壳体、反面微带线以及接地带；所述正面微带线、反面微带线分别设置在金属壳体相对的两个面上，绝缘子贯穿金属壳体，绝缘子外导体焊接在金属壳体上，绝缘子内导体两端分别与正面微带线、反面微带线焊接连接；所述正面微带线上设置有接地带，接地带与正面微带线形成共面波导；所述反面微带线上设置有接地带，接地带与反面微带线形成共面波导。本实用新型通过接地带与正面微带线和反面微带线分别形成共面波导，实现阻抗匹配作用，有效减小了微带线垂直过渡带来的影响，改善了采用传统垂直过渡结构的驻波以及插入损耗，使得垂直过渡效果大大改善。

Description

毫米波微带线垂直过渡结构

技术领域

本实用新型涉及毫米波通信领域，具体地，涉及一种毫米波微带线垂直过渡结构。

背景技术

现代无线通信系统和雷达系统中，毫米波技术得到了越来越广泛的应用，各种高性能毫米波集成电路的使用日趋增长。微带线作为现有毫米波集成电路中十分重要的传输线形式，具有加工方便、易集成的优点而被大量应用。而在毫米波设计当中，很多时候需要将微带线进行正反面墙体穿层设计。而毫米波频段很高，寄生效应明显，不良的匹配会带来额外的插入损耗，信号反射，甚至激发出高阶模式产生辐射，严重影响系统电路性能。

常用微带线垂直过渡结构有金属通孔过渡结构、基于单纯绝缘子过渡结构等，基于金属通孔的过渡结构在毫米波频段，金属通孔寄生效应影响较大导致过渡性能变差，而单纯绝缘子过渡结构在低频段应用较多，在毫米波频段因存在不连续性使得导致微带线插入损耗变大，驻波变差从而使得过渡效果变差。因此，在毫米波频段如何较好地实现微带线垂直过渡是工程应用中需要解决的问题。

专利文献CN110676549A公开了一种微带线垂直过渡结构与微波器件，包括：金属盒体上开有一贯穿上下侧面的过渡腔体；每个微带探针装置的正面设置微带线和微带探针；金属盒体置于两个微带探针装置之间，与每个微带探针装置的背面连接，且每个微带探针装置上设置的微带探针的位置与过渡腔体的位置对应；两个介质匹配块分别设置在两个微带探针装置的正面，且与过渡腔体的位置对应，用于形成短路活塞结构。该专利文献的技术方案采用类金属通孔的过渡结构，在毫米波频段，金属通孔寄生效应影响较大，导致过渡性能较差。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种毫米波微带线垂直过渡结构。

根据本实用新型提供的一种毫米波微带线垂直过渡结构，包括正面微带线、绝缘子、金属壳体、反面微带线以及接地带；

所述正面微带线、反面微带线分别设置在金属壳体相对的两个面上，绝缘子贯穿金属壳体，绝缘子外导体焊接在金属壳体上，绝缘子内导体两端分别与正面微带线、反面微带线焊接连接；

所述正面微带线上设置有接地带，接地带与正面微带线形成共面波导；

所述反面微带线上设置有接地带，接地带与反面微带线形成共面波导。

优选地，所述正面微带线、反面微带线均包括传输金属带、介质板，传输金属带设置在介质板上，介质板上开设通孔，绝缘子贯穿通孔，绝缘子内导体焊接连接传输金属带。

优选地，所述接地带设置在介质板上并围绕传输金属带以及传输金属带与绝缘子的内导体的焊点形成弧形。

优选地，所述接地带与传输金属带之间具有间隙。

优选地，所述间隙的宽度根据介质板的材质与厚度，按照共面波导50欧姆阻抗计算。

优选地，所述接地带上设置有一个或多个接地孔。

优选地，所述传输金属带的宽度根据介质板的材料与厚度，按照共面波导50欧姆阻抗计算。

根据本实用新型提供的一种毫米波微带线垂直过渡结构，包括正面微带线、绝缘子、金属壳体、反面微带线以及接地带；

所述正面微带线、反面微带线分别设置在金属壳体相对的两个面上，绝缘子贯穿金属壳体，绝缘子外导体焊接在金属壳体上，绝缘子内导体两端分别与正面微带线、反面微带线焊接连接；

所述正面微带线上设置有接地带，接地带与正面微带线形成共面波导；

所述反面微带线上设置有接地带，接地带与反面微带线形成共面波导；

所述正面微带线、反面微带线均包括传输金属带、介质板，传输金属带设置在介质板上，介质板上开设通孔，绝缘子贯穿通孔，绝缘子内导体焊接连接传输金属带；

所述接地带设置在介质板上并围绕传输金属带以及传输金属带与绝缘子的内导体的焊点形成弧形；

所述接地带与传输金属带之间具有间隙；

所述间隙的宽度根据介质板的材质与厚度，按照共面波导50欧姆阻抗计算；

所述接地带上设置有一个或多个接地孔。

所述传输金属带的宽度根据介质板的材料与厚度，按照共面波导50欧姆阻抗计算。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过接地带与正面微带线和反面微带线分别形成共面波导，实现阻抗匹配作用，有效减小了微带线垂直过渡带来的影响，改善了采用传统垂直过渡结构的驻波以及插入损耗，使得垂直过渡效果大大改善。

2、本实用新型结构简单合理，解决了毫米波频段微带线垂直过渡问题，使得过渡结构对微带线本身的传输性能影响减小，有效地解决了高频寄生性能，使得微带线的传输特性良好，即插入损耗小，驻波好。

3、本实用新型接地带围绕在介质板上并围绕传输金属带以及传输金属带与绝缘子的内导体的焊点形成弧形，能够补偿绝缘子与微带线互联时的不连续性，提高垂直过渡效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的侧视结构示意图。

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

图3为本实用新型一个实施例的驻波结果仿真图。

图4为本实用新型一个实施例的插入损耗仿真图。

图中示出：

正面微带线1 反面微带线5

绝缘子2 接地带6

介质板3 间隙7

金属壳体4 传输金属带8

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

本发明的目的是解决毫米波频段微带线垂直过渡问题，使得过渡结构对微带线本身的传输性能影响最小；使得整个微带线的传输特性良好，即插入损耗小，驻波好。

根据本发明提供的一种毫米波微带线垂直过渡结构，如图1-2所示，包括正面微带线1、绝缘子2、金属壳体4、反面微带线5以及接地带6；所述正面微带线1、反面微带线5分别设置在金属壳体4相对的两个面上，绝缘子2贯穿金属壳体4，绝缘子2外导体焊接在金属壳体4上，绝缘子2内导体两端分别与正面微带线1、反面微带线5焊接连接；所述正面微带线1上设置有接地带6，接地带6与正面微带线1形成共面波导；所述反面微带线5上设置有接地带6，接地带6与反面微带线5形成共面波导。

所述正面微带线1、反面微带线5均包括传输金属带8、介质板3，传输金属带8设置在介质板3上，介质板3上开设通孔，绝缘子2贯穿通孔，绝缘子2内导体焊接连接传输金属带8。所述接地带6设置在介质板3上并围绕传输金属带8以及传输金属带8与绝缘子2的内导体的焊点形成弧形。所述接地带6与传输金属带8之间具有间隙7。所述间隙7的宽度根据介质板3的材质与厚度，按照共面波导50欧姆阻抗计算，在一个实施例中，所述间隙7的宽度为0.15mm。所述接地带6上设置有一个或多个接地孔。所述传输金属带8的宽度根据介质板3的材料与厚度，按照共面波导50欧姆阻抗计算，在一个实施例中，所述传输金属带8的宽度为0.38mm。

上面对本实用新型的基本实施例进行了说明，下面结合基本实施例的优选例和/或变化例对本实用新型进行更为具体的说明。

一种毫米波微带线垂直过渡结构，如图1、2所示，主要由正面微带线1、绝缘子2、反面微带线5等构成。共面波导由微带线1、接地带6以及两者之间的间隙7构成；正面微带线1包含介质板3和传输金属带8。绝缘子2外导体是烧结在金属壳体4上，正面微带线1和反面微带线5分别焊接或粘接在金属壳体4的正反两面。绝缘子2内导体与正面微带线1、反面微带线5互联是通过焊锡焊接的方式连接，其中正面微带线1和反面微带线5的介质基板3开设有合适绝缘子2穿出的通孔。共面波导实现阻抗匹配作用，补偿绝缘子2与正面微带线1、反面微带线5互联时的不连续性，使得垂直过渡效果大大改善。在本实施例中，正反面微带线的金属传输带8的线宽为0.38mm，且与接地带6之间的间隙7为0.15mm。共面波导的接地带6围绕绝缘子2内导体与正反面微带线的焊点做弧形设计。图2为正面微带线1与绝缘子2的互联的俯视图，反面微带线5与绝缘子2互联的结构与正面相同，只是互为镜像。

图3是本实施例的驻波结果仿真图。其横坐标为频率，单位GHz，纵坐标为驻波VSWR，由图3可看出在23GHz-30GHz频段内驻波均小于1.5；图4为本实施例插入损耗仿真图，由图4可看出在23GHz-30GHz频段内插入损耗小于0.2dB；可较好地满足工程应用。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种毫米波微带线垂直过渡结构，其特征在于，包括正面微带线(1)、绝缘子(2)、金属壳体(4)、反面微带线(5)以及接地带(6)；

所述正面微带线(1)、反面微带线(5)分别设置在金属壳体(4)相对的两个面上，绝缘子(2)贯穿金属壳体(4)，绝缘子(2)外导体焊接在金属壳体(4)上，绝缘子(2)内导体两端分别与正面微带线(1)、反面微带线(5)焊接连接；

所述正面微带线(1)上设置有接地带(6)，接地带(6)与正面微带线(1)形成共面波导；

所述反面微带线(5)上设置有接地带(6)，接地带(6)与反面微带线(5)形成共面波导。

2.根据权利要求1所述的毫米波微带线垂直过渡结构，其特征在于，所述正面微带线(1)、反面微带线(5)均包括传输金属带(8)、介质板(3)，传输金属带(8)设置在介质板(3)上，介质板(3)上开设通孔，绝缘子(2)贯穿通孔，绝缘子(2)内导体焊接连接传输金属带(8)。

3.根据权利要求2所述的毫米波微带线垂直过渡结构，其特征在于，所述接地带(6)设置在介质板(3)上并围绕传输金属带(8)以及传输金属带(8)与绝缘子(2)的内导体的焊点形成弧形。

4.根据权利要求3所述的毫米波微带线垂直过渡结构，其特征在于，所述接地带(6)与传输金属带(8)之间具有间隙(7)。

5.根据权利要求4所述的毫米波微带线垂直过渡结构，其特征在于，所述间隙(7)的宽度根据介质板(3)的材质与厚度，按照共面波导50欧姆阻抗计算。

6.根据权利要求1所述的毫米波微带线垂直过渡结构，其特征在于，所述接地带(6)上设置有一个或多个接地孔。

7.根据权利要求2所述的毫米波微带线垂直过渡结构，其特征在于，所述传输金属带(8)的宽度根据介质板(3)的材料与厚度，按照共面波导50欧姆阻抗计算。

8.一种毫米波微带线垂直过渡结构，其特征在于，包括正面微带线(1)、绝缘子(2)、金属壳体(4)、反面微带线(5)以及接地带(6)；

所述正面微带线(1)、反面微带线(5)分别设置在金属壳体(4)相对的两个面上，绝缘子(2)贯穿金属壳体(4)，绝缘子(2)外导体焊接在金属壳体(4)上，绝缘子(2) 内导体两端分别与正面微带线(1)、反面微带线(5)焊接连接；

所述正面微带线(1)上设置有接地带(6)，接地带(6)与正面微带线(1)形成共面波导；

所述反面微带线(5)上设置有接地带(6)，接地带(6)与反面微带线(5)形成共面波导；

所述正面微带线(1)、反面微带线(5)均包括传输金属带(8)、介质板(3)，传输金属带(8)设置在介质板(3)上，介质板(3)上开设通孔，绝缘子(2)贯穿通孔，绝缘子(2)内导体焊接连接传输金属带(8)；

所述接地带(6)设置在介质板(3)上并围绕传输金属带(8)以及传输金属带(8)与绝缘子(2)的内导体的焊点形成弧形；

所述接地带(6)与传输金属带(8)之间具有间隙(7)；

所述间隙(7)的宽度根据介质板(3)的材质与厚度，按照共面波导50欧姆阻抗计算；

所述接地带(6)上设置有一个或多个接地孔；

所述传输金属带(8)的宽度根据介质板(3)的材料与厚度，按照共面波导50欧姆阻抗计算。

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