專利名稱：半模基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種毫米波與微波器件，尤其涉及一種半?；刹▽?dǎo)(HMSIW)環(huán)形電橋。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的毫米波與微波無(wú)源器件中，能實(shí)現(xiàn)180度相位差輸出的電橋結(jié)構(gòu)通常有兩種形式E面波導(dǎo)形式和微帶線環(huán)形電橋形式。前者雖然性能較好，但加工難度大、成本高；后者在高頻率條件下，輻射損耗大。借助近年來(lái)新出現(xiàn)的基片集成波導(dǎo)(SIW)技術(shù)設(shè)計(jì)的環(huán)形電橋雖然減小了輻射損耗，但由于基片集成波導(dǎo)(SIW)本身是一種波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，考慮到波導(dǎo)本身的截止特性，其寬度須滿足一定的要求，因此設(shè)計(jì)出的基片集成波導(dǎo)(SIW)環(huán)形電橋在尺寸上難以令人滿意。所以在基片集成波導(dǎo)(SIW)環(huán)形電橋的基礎(chǔ)之上做出進(jìn)一步改進(jìn)，設(shè)計(jì)出具有尺寸更小、損耗更低、性能更好的環(huán)形電橋，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種尺寸小、損耗低、成本低、易集成、性能好的半模基片集成波導(dǎo)(HMSIW)環(huán)形電橋。
技術(shù)方案本發(fā)明的半?；刹▽?dǎo)環(huán)形電橋涉及毫米波與微波器件的半?；刹▽?dǎo)環(huán)形電橋，包括設(shè)有金屬貼片的介質(zhì)基片，在介質(zhì)基片上設(shè)有1個(gè)環(huán)形半?；刹▽?dǎo)，環(huán)的周長(zhǎng)為工作頻率對(duì)應(yīng)的導(dǎo)波波長(zhǎng)的1.5+2*n倍，其中n為非負(fù)整數(shù)；環(huán)形半模基片集成波導(dǎo)的內(nèi)側(cè)為一圈由金屬通孔構(gòu)成的環(huán)形側(cè)壁，環(huán)形半?；刹▽?dǎo)的外側(cè)為環(huán)形的開(kāi)口面。第一端口、第二端口、第三端口、第四端口并聯(lián)在環(huán)形半?；刹▽?dǎo)上，將整個(gè)環(huán)分成四段。若信號(hào)由第一端口輸入，則第三端口無(wú)輸出，而第二端口和第四端口有等幅、同相的信號(hào)輸出，即第一端口、第三端口彼此隔離，第二端口和第四端口等功率輸出。信號(hào)由第三端口輸入，則第一端口無(wú)輸出，而第二端口和第四端口有等幅、反相的信號(hào)輸出。上述金屬化通孔是在介質(zhì)基片上開(kāi)設(shè)通孔，在通孔內(nèi)壁上設(shè)置金屬套并將金屬套與覆于介質(zhì)基片雙側(cè)的金屬貼片連接起來(lái)。
有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.低損耗；由于該半?；刹▽?dǎo)(HMSIW)結(jié)構(gòu)中的上、下金屬敷層和中間的金屬化通孔，從基片集成波導(dǎo)技術(shù)演化而來(lái)，保留了基片集成波導(dǎo)固有的低損耗特性，同時(shí)由于該半?；刹▽?dǎo)的寬高比相對(duì)基片集成波導(dǎo)(SIW)更小，因此電磁波在傳播過(guò)程因介質(zhì)的非理想性而產(chǎn)生的損耗更小，因而具有更佳的低損耗特性。
2.低成本；由于該半模基片集成波導(dǎo)(HMSIW)結(jié)構(gòu)僅由單層介質(zhì)板外加上、下兩層金屬敷層和中間的金屬化通孔構(gòu)成，所以可以采用目前非常成熟的單層印刷電路板(PCB)生產(chǎn)工藝來(lái)生產(chǎn)，成本十分低廉。
3.加工難度低，易于大規(guī)模生產(chǎn)；傳統(tǒng)的矩形金屬波導(dǎo)對(duì)加工精度要求非常高，加工難度大，故不可能大規(guī)模生產(chǎn)。而該半?；刹▽?dǎo)(HMSIW)結(jié)構(gòu)采用單層印刷電路板(PCB)生產(chǎn)工藝就可能達(dá)到要求的精度并有滿意的性能，所以能夠大規(guī)模生產(chǎn)，加工難度也較低。
4.尺寸小，易于集成；由于該半?；刹▽?dǎo)(HMSIW)結(jié)構(gòu)采用單層印刷電路板(PCB)工藝生產(chǎn)，所以可以作為印刷電路板的一部分被集成到大規(guī)模電路中去，避免了很多設(shè)計(jì)上的麻煩。
5.器件上、下表面均有金屬覆蓋，抗干擾能力強(qiáng)。
6.環(huán)形電橋的輸出相位穩(wěn)定度好。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖。其中有介質(zhì)基片1、安裝用金屬化通孔2、金屬化通孔3、半模基片集成波導(dǎo)4、第一端口41、第二端口42、第三端口43、第四端口44、開(kāi)口面45。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及毫米波與微波器件的半模基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋，該環(huán)形電橋是在介質(zhì)基片1的兩面分別設(shè)有正面金屬貼片與背面金屬貼片組成的，在介質(zhì)基片1的正面設(shè)有1個(gè)由正面金屬貼片構(gòu)成的環(huán)形半?；刹▽?dǎo)4，第一端口41、第二端口42、第三端口43、第四端口44并聯(lián)在環(huán)形半?；刹▽?dǎo)4上，將整個(gè)環(huán)分成四段，在正面金屬貼片與背面金屬貼片之間通過(guò)介質(zhì)基片1設(shè)有金屬化通孔3。環(huán)形半?；刹▽?dǎo)4的全長(zhǎng)為工作頻率對(duì)應(yīng)的導(dǎo)波波長(zhǎng)的1.5+2*n倍，其中n為非負(fù)整數(shù)。環(huán)形半模基片集成波導(dǎo)的內(nèi)側(cè)為一圈由金屬通孔3構(gòu)成的環(huán)形側(cè)壁。金屬化通孔的直徑為0.4毫米，相鄰金屬化通孔中心之間的間距為0.8毫米；金屬化通孔3中心與開(kāi)口面45之間的距離為9.50毫米。若信號(hào)由第一端口輸入，則第三端口43無(wú)輸出，而第二端口42和第四端口44有等幅、同相的信號(hào)輸出，即第一端口、第三端口43彼此隔離，第二端口42、v等功率輸出。信號(hào)由第三端口43輸入，則第一端口無(wú)輸出，而第二端口42和第四端口44有等幅、反相的信號(hào)輸出。上述所有類型的金屬化通孔是在介質(zhì)基片上開(kāi)設(shè)通孔，在通孔內(nèi)壁上設(shè)置金屬套并將金屬套與覆于介質(zhì)基片雙側(cè)的金屬貼片連接起來(lái)。
權(quán)利要求
1.一種半模基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋，其特征在于該環(huán)形電橋是在介質(zhì)基片(1)的兩面分別設(shè)有正面金屬貼片與背面金屬貼片組成的，在介質(zhì)基片(1)的正面設(shè)有1個(gè)由正面金屬貼片構(gòu)成的環(huán)形半?；刹▽?dǎo)(4)，第一端口(41)、第二端口(42)、第三端口(43)、第四端口(44)并聯(lián)在環(huán)形半?；刹▽?dǎo)(4)上，將整個(gè)環(huán)分成四段，在正面金屬貼片與背面金屬貼片之間通過(guò)介質(zhì)基片(1)設(shè)有金屬化通孔(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半?；刹▽?dǎo)環(huán)形電橋，其特征在于環(huán)形半?；刹▽?dǎo)(4)的全長(zhǎng)為工作頻率對(duì)應(yīng)的導(dǎo)波波長(zhǎng)的1.5+2*n倍，其中n為非負(fù)整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半模基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋，其特征在于環(huán)形半?；刹▽?dǎo)的內(nèi)側(cè)為一圈由金屬通孔(3)構(gòu)成的環(huán)形側(cè)壁。
全文摘要
半?；刹▽?dǎo)環(huán)形電橋涉及一種毫米波與微波器件，尤其涉及一種半模基片集成波導(dǎo)(HMSIW)環(huán)形電橋，該環(huán)形電橋是在介質(zhì)基片(1)的兩面分別設(shè)有正面金屬貼片與背面金屬貼片組成的，在介質(zhì)基片(1)的正面設(shè)有1個(gè)由正面金屬貼片構(gòu)成的環(huán)形半?；刹▽?dǎo)(4)，第一端口(41)、第二端口(42)、第三端口(43)、第四端口(44)并聯(lián)在環(huán)形半?；刹▽?dǎo)(4)上，將整個(gè)環(huán)分成四段，在正面金屬貼片與背面金屬貼片之間通過(guò)介質(zhì)基片(1)設(shè)有金屬化通孔(3)。環(huán)形半?；刹▽?dǎo)(4)的全長(zhǎng)為工作頻率對(duì)應(yīng)的導(dǎo)波波長(zhǎng)的1.5+2*n倍，其中n為非負(fù)整數(shù)。該環(huán)形電橋尺寸小、損耗低、成本低、易集成、性能好。
文檔編號(hào)H01P5/12GK1949589SQ20061008831
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者洪偉, 劉冰, 張彥 申請(qǐng)人:東南大學(xué)