基片集成波導立體功分器的製作方法

2023-10-18 19:26:39 3

專利名稱：基片集成波導立體功分器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於用於微波毫米波組件與系統的設計中，特別是一種基片集成波導立 體功分器。
背景技術：
微波毫米波功分器在微波毫米波組件與系統中得到了大量的應用，尤其在天饋系統 中，它是一個關鍵部件，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，但是一旦發生頻偏，整個功分器的性能都會變差，從而影響整個系統
的性能。利用金屬波導可以製作出高Q值、低損耗、寬頻帶的功率分配器，但又存在體 積大、難於集成等缺點。而釆用基片集成波導技術不僅能夠降低加工成本和工藝難度， 而且易於集成到微波毫米波組件與系統的設計之中。

實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種工作在8GHz到12GHz的X波段上的基片集成波 導立體功分器。
實現本實用新型目的的技術解決方案為 一種基片集成波導立體功分器，設置在中 間的第一長方形金屬貼片的兩側邊沿正中分別與第一、二錐形金屬貼片的寬邊相連，覆 於介質板的一面；第二長方形金屬貼片的邊沿正中與第三錐形金屬貼片的寬邊相連，覆 於介質板的另一面，該第三錐形金屬貼片與第二錐形金屬貼片呈上下對稱；第一、二長 方形金屬貼片通過穿過介質板的兩排金屬化通孔相連，並在介質板的內部正中間設置金 屬隔板。
本實用新型與現有技術相比，其顯著優點為(l)利用了矩形金屬波導具有高Q值、
低損耗的特點，在介質基片的基礎上實現了基片集成波導，工作在8GHz至l」12GHz的X 波段上。(2)結構加工簡單，成本低廉，具有較高的Q值，較低的損耗，且工作在較寬 的帶寬，適用於微波毫米波組件與系統的設計。(3)基片集成波導立體功分器的體積 減小一半，而厚度不變，更容易集成到微波毫米波組件與系統中，工作帶寬也較寬，具 有較強的實用性能。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

圖1是根據本實用新型提出的裝置的俯視圖。 圖2是根據本實用新型提出的裝置的平視圖。 圖3是本實用新型金屬化通孔示意圖。
具體實施方式

結合圖1和圖2，本實用新型基片集成波導立體功分器，設置在中間的第一長方形 金屬貼片1的兩側邊沿正中分別與第一、二錐形金屬貼片5、 6的寬邊相連，覆於介質 板2的一面；第二長方形金屬貼片3的邊沿正中與第三錐形金屬貼片7的寬邊相連，覆 於介質板2的另一面，該第三錐形金屬貼片7與第二錐形金屬貼片6呈上下對稱；第一、 二長方形金屬貼片l、 3通過穿過介質板2的兩排金屬化通孔相連，並在介質板2的內 部正中間設置金屬隔板4。
結合圖3，本實用新型基片集成波導立體功分器的介質板2長度L1為88.5mm，寬 度W2為20-22mm;金屬隔板4長度L2為45-48mm，第一長方形金屬貼片1長度L3 為48.5-50mm，第一至第三錐形金屬貼片5、 6、 7錐形金屬貼片的長度L4都為14.1mm， 兩條平行邊W3和W4分別為4.7-4.9mm和1.5-1.6mm;兩排金屬化通孔間距Wl為 14.4-15mm，第二長方形金屬貼片3的長度為68.5-69mm，寬度為20-22mm，介質板2 厚度h為0.5mm,介電常數為2.2;金屬通孔直徑d為2mm，孔間距S為3.5-3.7mm。
實施例結合圖l、圖2、圖3，以工作頻段在8-12GHz的基片集成波導立體功分 器為例，詳細說明本實用新型的結構。
厚度h為0.5mm的介質板2中沿其一邊插入一塊長度為45mm的金屬隔板4，介質 板2的長度為88.5mm，介質板2和金屬隔板4的寬度都為20mm。介質板2的一面為 金屬貼片，它由一塊第一長方形金屬貼片1、第一錐形金屬貼片5、第二錐形金屬貼片6 和兩條金屬導帶組成，第一長方形金屬貼片1的長度為48.5mm，寬度為20mm，第一 錐形貼片5和第二錐形貼片6的尺寸相同，兩條平行邊分別為1.5mm和4.7mm，長度 為14.1mm。介質板2的另一面覆有第二長方形金屬貼片3和第三錐形金屬貼片7，其
中第三錐形貼片7的尺寸與第二錐形貼片6相同，第二長方形金屬貼片3的長度為 68.5mm，寬度為20mm。位於介質板2兩側的第一長方形金屬貼片1和第二長方形金屬 貼片3通過兩排金屬化通孔相連，兩排金屬孔相距14.4mm，沿第一長方形金屬貼片1 長軸方向呈對稱分布。金屬孔直徑為2mm，孔間距為3.5mm。
信號從左邊的輸入端輸入，在基片集成波導中通過正中間的金屬隔板4分為兩路信 號，分別從上下兩個輸出端輸出，實現等功分。選用的介質介電常數為2.2，結果表明 在9.1GHz-11.6GHz頻段內，Sll小於-20dB，兩個輸出埠的傳輸係數都接近-3dB，相 對帶寬接近30%。
權利要求1、一種基片集成波導立體功分器，其特徵在於設置在中間的第一長方形金屬貼片[1]的兩側邊沿正中分別與第一、二錐形金屬貼片[5、6]的寬邊相連，覆於介質板[2]的一面；第二長方形金屬貼片[3]的邊沿正中與第三錐形金屬貼片[7]的寬邊相連，覆於介質板[2]的另一面，該第三錐形金屬貼片[7]與第二錐形金屬貼片[6]呈上下對稱；第一、二長方形金屬貼片[1、3]通過穿過介質板[2]的兩排金屬化通孔相連，並在介質板[2]的內部正中間設置金屬隔板[4]。
2、 根據權利要求1所述的基片集成波導立體功分器，其特徵在於介質板[2長度 Ll為88.5mm,寬度W2為20-22mm;金屬隔板[4]長度L2為45-48mm，第一長方形金 屬貼片[l]長度L3為48.5-50mm，第一至第三錐形金屬貼片[5、 6、 7]錐形金屬貼片的長 度L4都為14.1mm，兩條平行邊W3和W4分別為4.7-4.9mm和1.5-1.6mm;兩排金屬 化通孔間距Wl為14.4-15mm，第二長方形金屬貼片[3]的長度為68.5-69mm，寬度為 20-22mm,介質板[2]厚度h為0.5mm，介電常數為2.2;金屬通孔直徑d為2mm,孔間 距S為3.5-3.7mm。
專利摘要本實用新型公開了一種基片集成波導立體功分器。該功分器設置在中間的第一長方形金屬貼片的兩側邊沿正中分別與第一、二錐形金屬貼片的寬邊相連，覆於介質板的一面；第二長方形金屬貼片的邊沿正中與第三錐形金屬貼片的寬邊相連，覆於介質板的另一面，該第三錐形金屬貼片與第二錐形金屬貼片呈上下對稱；第一、二長方形金屬貼片通過穿過介質板的兩排金屬化通孔相連，並在介質板的內部正中間設置金屬隔板。本實用新型工作在8GHz到12GHz的X波段上；結構加工簡單，成本低廉，具有較高的Q值，較低的損耗，且工作在較寬的帶寬，適用於微波毫米波組件與系統的設計；基片集成波導立體功分器的體積減小一半，而厚度不變，更容易集成到微波毫米波組件與系統中。
文檔編號H01P5/12GK201185222SQ200820033738
公開日2009年1月21日 申請日期2008年4月3日 優先權日2008年4月3日
發明者唐萬春, 光 徐, 林葉嵩, 樊振宏, 溫中會, 王丹陽, 王曉科, 蔣石磊, 許小衛, 鍾群花, 陳如山 申請人:南京理工大學