專利名稱：采用階梯過渡的基片集成波導(dǎo)功分器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型用于微波毫米波組件與系統(tǒng)技術(shù)，特別是一種采用階梯過渡的基片集成 波導(dǎo)功分器。
技術(shù)背景微波毫米波功分器在微波毫米波組件與系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用，尤其在天饋系統(tǒng) 中，它是一個(gè)關(guān)鍵部件，而且要求損耗低、頻帶寬。常用的微帶功分器在中心頻率上它 的特性較為理想，但是一旦發(fā)生頻偏，整個(gè)功分器的性能都會(huì)變差，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。利用微波毫米波金屬波導(dǎo)可以制作出高Q值、低損耗、寬頻帶的功率分配器， 但是這些功分器難以加工，特別是在毫米波波段，需要很高的加工精度；其次這些功分 器的成本比較高；最后這種功分器體積比較大，難于集成到微波毫米波組件與系統(tǒng)中。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種工作在9GHz到12GHz的X波段的采用階梯過渡 的基片集成波導(dǎo)功分器。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為 一種采用階梯過渡的基片集成波導(dǎo)功分 器，包括兩排長方形金屬貼片，第一排的長方形金屬貼片中的第一至第六金屬貼片之間 互聯(lián)并呈階梯狀分布，位于兩端的第一、六金屬貼片的正中分別與第一、二錐形金屬貼 片的寬邊連成一整體，覆于介質(zhì)板的一面；第二排的長方形金屬貼片中的第七至第十二 金屬貼片之間互聯(lián)并呈階梯狀分布， 一端的第十二金屬貼片的正中與第三錐形金屬貼片 的寬邊相連成一整體，覆于介質(zhì)板的另一面，該第三錐形金屬貼片與第二錐形金屬貼片 呈上下對(duì)稱；所述的兩排長方形金屬貼片整體通過穿過介質(zhì)基片的兩排金屬化通孔相 連，并在介質(zhì)板的內(nèi)部正中間設(shè)置金屬隔板。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為(l)利用了矩形金屬波導(dǎo)具有高Q值、 低損耗的特點(diǎn)，在介質(zhì)基片的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了半?；刹▽?dǎo)，其工作在9GHz到12GHz 的X波段上。(2)這種結(jié)構(gòu)成本低廉，具有較高的Q值，較低的損耗，且工作頻帶較 寬，適用于微波毫米波組件與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。(3)基片集成波導(dǎo)立體功分器的體積減半，而厚度不變。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的裝置的俯視圖。 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型提出的裝置的平視圖。 圖3是本實(shí)用新型金屬化通孔示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1和圖2，本實(shí)用新型采用階梯過渡的基片集成波導(dǎo)功分器，由內(nèi)部覆有多 層階梯金屬貼片的介質(zhì)層和表層金屬貼片組成，介質(zhì)層內(nèi)外各層金屬貼片通過垂直的窄 帶金屬條依次相連成一整體，且在介質(zhì)層中間插入一塊金屬隔離板。上下金屬貼片整體 通過設(shè)在介質(zhì)基片上的2行高度不等的金屬化通孔相連，整個(gè)結(jié)構(gòu)呈立體對(duì)稱分布，即 包括兩排長方形金屬貼片，第一排的長方形金屬貼片中的第一至第六金屬貼片2、 3、 4、 5、 6、 7之間互聯(lián)并呈階梯狀分布，位于兩端的第一、六金屬貼片2、 7的正中分別與第 一、二錐形金屬貼片8、 9的寬邊連成一整體，覆于介質(zhì)板1的一面；第二排的長方形 金屬貼片中的第七至第十二金屬貼片11、 12、 13、 14、 15、 16之間互聯(lián)并呈階梯狀分 布， 一端的第十二金屬貼片12的正中與第三錐形金屬貼片17的寬邊相連成一整體，覆 于介質(zhì)板1的另一面，該第三錐形金屬貼片17與第二錐形金屬貼片9呈上下對(duì)稱；所 述的兩排長方形金屬貼片整體通過穿過介質(zhì)基片2的兩排金屬化通孔相連，并在介質(zhì)板 1的內(nèi)部正中間設(shè)置金屬隔板10。結(jié)合圖3，本實(shí)用新型采用階梯過渡的基片集成波導(dǎo)功分器，介質(zhì)板1長度Ll為 88.5mm，寬度W2為20-24mm;金屬隔板10長度L2為45-48mm，第一金屬貼片2長 度L5為17mm，第二至第五金屬貼片3、 4、 5、 6長度L6為3.5mm，第六金屬貼片7 長度L7為17.5mm，總長L3為48.5-50mm;第一至第三錐形金屬貼片8、 9、 17的長度 L4都為14.1mm，兩條平行邊W3和W4分別為4.7-5mm和1.5-1.6mm;第七金屬貼片 11的長度為37mm，寬度為20mm，介質(zhì)板1厚度h為lmm，介電常數(shù)為2.2;兩排金 屬化通孔間距W1為14.4-15，各金屬通孔高度hl、 h2、 h3、 h4、 h5、 h6依次為0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm和lmm，金屬通孔直徑d為2mm，孔間距S為3.5-3.7mm。實(shí)施例結(jié)合圖l、圖2、圖3，以工作頻段在9-12GHz的多層基片集成波導(dǎo)立體 功分器為例，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。厚度h為lmm的介質(zhì)板1中沿其一邊插入一塊長度為45mm的金屬隔板10，介質(zhì) 板1的長度為88.5mm，介質(zhì)板1和金屬隔板10的寬度都為20mm。介質(zhì)板1內(nèi)部和表 層覆有由各矩形金屬貼片構(gòu)成的整體金屬貼片(參見圖2) 。 X軸上方的金屬貼片由第 一至第六金屬貼片2、 3、 4、 5、 6、 7及第一、二錐形金屬貼片8、 9和兩條金屬導(dǎo)帶組 成，各長方形金屬貼片用z方向上等高為0.1mm、寬度為20mm的金屬橫條相連成一整 體，各長方形金屬貼片的寬度均為20mm，第一金屬貼片2的長度為17mm，第二至第 五金屬貼片3、 4、 5、 6的長度均為3.5mm，第六金屬貼片7的長度為17.5mm，第一、 二錐形貼片8、 9的尺寸相同，兩條平行邊分別為1.5mm和4.7mm，長度為14.1mm。 介質(zhì)板l的另一面的金屬貼片整體由第七至第十二金屬貼片ll、 12、 13、 14、 15、 16 和第三錐形金屬貼片17,其中第九至第十二長方形金屬貼片13、 14、 15、 16的尺寸與 第二至第五金屬貼片3、 4、 5、 6相同，第八金屬貼片12的尺寸與第六金屬貼片7相同， 第三錐形貼片17的尺寸與第一、二錐形貼片8、9相同，第七金屬貼片ll的長度為37mm， 寬度為20mm。位于介質(zhì)板1兩側(cè)的金屬貼片整體通過兩排金屬化通孔相連，兩排金屬 孔相距14.4mm，在介質(zhì)平面上沿x軸方向呈對(duì)稱分布。金屬孔直徑d為2mm，孔間距 S為3.5mm。信號(hào)從左邊的輸入端輸入，在基片集成波導(dǎo)中通過正中間的金屬隔板分為兩路信 號(hào)，分別從上下兩個(gè)輸出端輸出，實(shí)現(xiàn)等功分。我們選用的介質(zhì)介電常數(shù)為2.2，結(jié)果 表明在9.4GHz-12GHz頻段內(nèi)，Sll小于-20dB，兩個(gè)輸出端口的傳輸系數(shù)都接近-3dB， 相對(duì)帶寬大于20%。
權(quán)利要求1、一種采用階梯過渡的基片集成波導(dǎo)功分器，其特征在于包括兩排長方形金屬貼片，第一排的長方形金屬貼片中的第一至第六金屬貼片[2、3、4、5、6、7]之間互聯(lián)并呈階梯狀分布，位于兩端的第一、六金屬貼片[2、7]的正中分別與第一、二錐形金屬貼片[8、9]的寬邊連成一整體，覆于介質(zhì)板[1]的一面；第二排的長方形金屬貼片中的第七至第十二金屬貼片[11、12、13、14、15、16]之間互聯(lián)并呈階梯狀分布，一端的第十二金屬貼片[12]的正中與第三錐形金屬貼片[17]的寬邊相連成一整體，覆于介質(zhì)板[1]的另一面，該第三錐形金屬貼片[17]與第二錐形金屬貼片[9]呈上下對(duì)稱；所述的兩排長方形金屬貼片整體通過穿過介質(zhì)基片[2]的兩排金屬化通孔相連，并在介質(zhì)板[1]的內(nèi)部正中間設(shè)置金屬隔板[10]。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用階梯過渡的基片集成波導(dǎo)功分器，其特征在于介 質(zhì)板[l]長度Ll為88.5mm，寬度W2為20-24mm;金屬隔板[10]長度L2為45-48mm， 第一金屬貼片[2]長度L5為17mm，第二至第五金屬貼片[3、 4、 5、 6]長度L6為3.5mm， 第六金屬貼片[7]長度L7為17.5mm，總長L3為48.5-50mm;第一至第三錐形金屬貼片 [8、 9、 17]的長度L4都為14.1mm，兩條平行邊W3和W4分別為4.7-5mm和1.5-1.6mm; 第七金屬貼片[ll]的長度為37mm，寬度為20mm，介質(zhì)板[l]厚度h為lmm，介電常數(shù) 為2.2;兩排金屬化通孔間距W1為14.4-15，各金屬通孔高度hl、 h2、 h3、 h4、 h5、 h6 依次為0.5mm、 0.6mm、 0.7mm、 0.8mm、 0.9mm和lmm，金屬通孔直徑d為2mm，孔 間距S為3.5-3.7mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用階梯過渡的基片集成波導(dǎo)功分器。該功分器包括覆有金屬貼片的介質(zhì)基片、3個(gè)波導(dǎo)-微帶過渡部分，以及位于介質(zhì)中的一塊金屬隔板，上下金屬貼片通過設(shè)在介質(zhì)基片上的2行高度遞增的金屬化通孔相連，3個(gè)波導(dǎo)-微帶過渡端為連接在上下金屬貼片輸入輸出端口的三個(gè)錐形金屬片。本實(shí)用新型利用了矩形金屬波導(dǎo)具有高Q值、低損耗的特點(diǎn)，在介質(zhì)基片的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了半模基片集成波導(dǎo)，其工作在9GHz到12GHz的X波段上。這種結(jié)構(gòu)成本低廉，具有較高的Q值，較低的損耗，且工作頻帶較寬，適用于微波毫米波組件與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?；刹▽?dǎo)立體功分器的體積減半，而厚度不變。
文檔編號(hào)H01P5/12GK201174416SQ200820033740
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者唐萬春, 光 徐, 林葉嵩, 樊振宏, 溫中會(huì), 王丹陽, 王曉科, 蔣石磊, 許小衛(wèi), 鐘群花, 陳如山 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)