專利名稱：帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波無源器件，尤其是一種工作頻帶內(nèi)帶有阻帶的微帶線-槽線的過渡。
背景技術(shù)：
微帶線和槽線在微波毫米波頻段應(yīng)用廣泛，而其中微帶線-槽線的過渡由于結(jié)構(gòu)簡單，易于同印刷結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成等優(yōu)點(diǎn)尤其受到重視。常用的微帶線-槽線的過渡主要有兩種類型一是通過采用合適的微帶線短路末端和槽線開路末端，降低由傳輸線引入到微帶線輸入端的電抗；二是把微帶線末端和槽線末端設(shè)計(jì)成諧振單元，使兩者的電抗得到抵消。通常要求過渡的工作頻帶寬、帶內(nèi)插損小。但有些應(yīng)用系統(tǒng)，例如超寬帶(UWB)系統(tǒng)的工作頻帶很寬，在其工作頻帶內(nèi)包含著其它系統(tǒng)的工作頻率，為了不干擾其它系統(tǒng)的工作， 就需要在UWB的工作頻帶內(nèi)形成一個(gè)阻帶，以抑制UWB系統(tǒng)對(duì)其它系統(tǒng)的干擾。通常是附加帶阻濾波器，但這勢(shì)必增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度和成本。如果在過渡的工作頻帶內(nèi)就形成一個(gè)阻帶，則可以簡化系統(tǒng)降低成本。但是通常的過渡工作頻帶內(nèi)不具有阻帶。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提出了一種帶阻帶的微帶線-槽線的過渡，該過渡不僅具有較寬的工作頻帶，而且工作頻帶內(nèi)存在阻帶。技術(shù)方案本發(fā)明的帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結(jié)構(gòu)由微帶線、槽線及金屬接地過孔組成，三者在同一塊電路基板上；微帶線的導(dǎo)帶、和金屬接地面分別在電路基板的兩側(cè)，在微帶線的金屬接地面上蝕刻出槽線，槽線和微帶線的導(dǎo)帶形成空間的立體交叉；微帶線的一端是微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口，微帶線的另一端是微帶線的末端，微帶線和槽線的交叉位于微帶線的兩端之間且靠近微帶線的末端；槽線的一端是微帶線-槽線過渡的第二輸入輸出端口，槽線的另一端是開路端，微帶線和槽線的交叉位于槽線兩端之間且靠近槽線的開路端；在微帶線末端上設(shè)有穿過電路基板的金屬接地過孔，位于背面的槽線旁。微帶線包括微帶線導(dǎo)帶、第一輸入輸出端口、微帶線末端，并位于電路基板的正面，槽線位于電路基板的背面，
微帶線的末端的導(dǎo)帶形狀為寬闊形狀的扇形、矩形、方形、或圓形。金屬接地過孔一端在微帶線末端的導(dǎo)帶上，一端在槽線的邊緣，分布在微帶線末端靠近微帶線和槽線的交叉點(diǎn)處，金屬過孔的數(shù)量為一個(gè)或者若干個(gè)，為空心金屬過孔或者實(shí)心金屬過孔。所述微帶線末端的寬闊形狀的導(dǎo)帶的形狀與面積、電路基板的介電常數(shù)磁導(dǎo)率與厚度、金屬接地過孔的數(shù)量與位置參數(shù)可調(diào)節(jié)，以改變阻帶的中心頻率。電磁信號(hào)從微帶線-槽線第一輸入輸出端口進(jìn)入微帶線，經(jīng)過微帶線和槽線的交叉耦合到槽線，再傳輸?shù)轿Ь€-槽線的第二輸入 輸出端口。微帶線的末端導(dǎo)帶的寬闊形狀與金屬接地面形成等效電容，金屬接地過孔則形成等效電感，等效電容和等效電感為并聯(lián)連接、構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。當(dāng)電磁信號(hào)頻率低于或高于諧振頻率時(shí)，并聯(lián)諧振電路均處于失諧狀態(tài)，電路等效為短路，這時(shí)微帶線和槽線交叉處是電流的波腹點(diǎn)，因此電磁信號(hào)經(jīng)過微帶線-槽線交叉時(shí)的耦合效率高，傳輸損耗??；當(dāng)電磁信號(hào)頻率等于諧振頻率時(shí)，并聯(lián)諧振電路處于諧振狀態(tài)，電路等效為開路，這時(shí)微帶線和槽線交叉處是電流的波節(jié)點(diǎn)，因此電磁信號(hào)經(jīng)過微帶線-槽線交叉時(shí)的耦合效率低，傳輸損耗大；這樣就在工作頻帶內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)阻帶，實(shí)現(xiàn)工作頻帶內(nèi)的阻帶特性或雙頻帶特性。有益效果本發(fā)明的有益效果是，在微帶線-槽線過渡的工作頻帶內(nèi)，形成了一個(gè)阻帶，實(shí)現(xiàn)了工作頻帶內(nèi)存在阻帶或者雙頻帶的傳輸特性，可用于抑制對(duì)其它系統(tǒng)的干擾， 例如應(yīng)用在超寬帶系統(tǒng)中，在工作頻帶3. 6GHz-10. IGHz內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)5. 15GHz_5. 825GHz 頻段的抑制，以避免對(duì)工作在該頻段的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的干擾。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中有微帶線1，槽線2，金屬接地過孔3，電路基板4，微帶線導(dǎo)帶5，金屬接地面 6，微帶線和槽線的交叉點(diǎn)7，微帶線-槽線的第一輸入輸出端口 8，微帶線的末端9，微帶線-槽線的第二輸入輸出端口 10，槽線的開路端11。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是帶阻帶的微帶線-槽線的過渡由微帶線、槽線及金屬接地過孔組成，三者都在同一塊電路基板上；微帶線的導(dǎo)帶和金屬接地面分別在電路基板的兩側(cè)，在微帶線的金屬接地面上蝕刻出與微帶線的導(dǎo)帶形成空間的立體交叉的槽線； 微帶線的一端為微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口，另一端為微帶線的末端，微帶線的末端導(dǎo)帶為寬闊形狀，可以如扇形、矩形、方形或圓形等，微帶線和槽線的交叉位于微帶線的兩端之間且靠近微帶線的末端；槽線的一端是微帶線-槽線過渡的第二輸入輸出端口，槽線的另一端是開路端，微帶線和槽線的交叉位于槽線兩端之間且靠近槽線的開路端； 在微帶線的末端靠近微帶線和槽線的空間交叉處，有一個(gè)或者若干個(gè)穿過電路基板的金屬接地過孔，金屬接地過孔一端在微帶線的末端導(dǎo)帶上，另一端在金屬接地面一側(cè)的槽線邊緣。電磁信號(hào)從微帶線的輸入輸出端口進(jìn)入微帶線，經(jīng)過微帶線和槽線的交叉耦合進(jìn)入槽線，沿槽線傳輸?shù)讲劬€的輸入輸出端口。微帶線的末端導(dǎo)帶的寬闊形狀與金屬接地面形成等效電容，金屬接地過孔則形成等效電感，微帶線的末端導(dǎo)帶的寬闊形狀和金屬接地過孔的結(jié)合設(shè)計(jì)，可以等效為在微帶線和槽線之間串聯(lián)一個(gè)LC并聯(lián)諧振電路。當(dāng)輸入輸出的電磁信號(hào)頻率低于或高于諧振頻率時(shí)，并聯(lián)諧振電路均處于失諧狀態(tài)，電路等效為短路，此時(shí)微帶線和槽線交叉處為電流的波腹點(diǎn)，因此電磁信號(hào)經(jīng)過微帶線-槽線交叉時(shí)的耦合效率高，傳輸損耗??；當(dāng)電磁信號(hào)頻率等于諧振頻率時(shí)，并聯(lián)諧振電路處于諧振狀態(tài)，電路等效為開路，此時(shí)微帶線和槽線交叉處為電流的波節(jié)點(diǎn)，因此電磁信號(hào)經(jīng)過微帶線-槽線交叉時(shí)的耦合效率低，傳輸損耗大。這樣就在工作頻帶內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)阻帶，實(shí)現(xiàn)了工作頻帶內(nèi)的阻帶特性或雙頻帶特性。由于微帶線-槽線過渡是互易結(jié)構(gòu)，電磁信號(hào)從微帶線-槽線的第二輸入輸出端口輸入經(jīng)過微帶線和槽線的交叉輸出到第一輸入輸出端口的情況是類似的。 通過調(diào)節(jié)微帶線和槽線的空間交叉點(diǎn)與微帶線的末端和槽線的開路端的距離，可以調(diào)節(jié)耦合信號(hào)工作頻帶的位置、寬度和效果，通過調(diào)節(jié)微帶線的末端導(dǎo)帶的形狀、尺寸和金屬接地過孔的數(shù)量、位置，可以調(diào)節(jié)等效電容和等效電感的大小，進(jìn)而可以調(diào)節(jié)工作頻帶內(nèi)阻帶出現(xiàn)的位置、阻帶寬度和阻帶特性的效果。在結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明提出的帶阻帶的微帶線_槽線的過渡由微帶線1、 槽線2和金屬接地過孔3組成，三者都在同一塊電路基板4上。其中，微帶線的導(dǎo)帶5和金屬接地面6 分別在電路基板4的兩側(cè)，在微帶線的金屬接地面6上蝕刻出槽線2 ；槽線2與微帶線導(dǎo)帶 5形成空間的立體交叉點(diǎn)7，槽線2與微帶線導(dǎo)帶5的交叉角度可以是垂直交叉的90度，也可以是斜交的非90度。微帶線1的一端為微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口 8，該處微帶線導(dǎo)帶的寬度根據(jù)第一輸入輸出端口 8的阻抗值確定，例如可以設(shè)計(jì)為50歐姆微帶線對(duì)應(yīng)的導(dǎo)帶寬度；微帶線其它部分的導(dǎo)帶寬度可以保持與其相同，也可以不同以保證低的通帶插損。微帶線1的另一端為微帶線的末端9，微帶線1的末端9的導(dǎo)帶寬度和微帶線1 其它部分導(dǎo)帶寬度不同，而且其形狀為寬闊形狀，可以如扇形、矩形、方形或圓形等。槽線2 的一端是微帶線-槽線過渡的第二輸入輸出端口 10，該處槽線的縫寬根據(jù)第二輸入輸出端口 10的阻抗值確定，例如可以設(shè)計(jì)為50歐姆槽線對(duì)應(yīng)的縫寬，槽線2其它部分的縫寬可以保持與其相同，也可以不同以保證低的通帶插損。槽線2的另一端是槽線2的開路端11。 在微帶線1的末端9靠近微帶線1和槽線2的交叉7處，設(shè)計(jì)有一個(gè)或者若干個(gè)穿過電路基板4的金屬接地過孔3，金屬接地過孔3 —端在微帶線1的末端9的導(dǎo)帶上，另一端在槽線2的邊緣，這樣金屬接地過孔3實(shí)際上就是短路針。在制造上，整個(gè)帶阻帶的微帶線-槽線的過渡由印刷電路工藝制成，微帶線1、槽線2和金屬接地過孔3可以做在同一塊電路基板4上，也可以采用多層印刷電路工藝制作或低溫共燒結(jié)陶瓷(LTCC)工藝。微帶線1的一端是作為饋電或輸出端口的微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口 8，另一端是制作為扇形、矩形、方形或圓形的微帶線1的末端9。 槽線2的一端是微帶線_槽線過渡的第二輸入輸出端口 10，可與多種結(jié)構(gòu)相連，如漸變槽線天線。在微帶線的末端9靠近微帶線和槽線的交叉點(diǎn)7處，制做了穿過電路基板4的金屬接地過孔3，一端在微帶線的末端9的導(dǎo)帶上，一端在槽線2的邊緣。根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結(jié)構(gòu)，其特征在于該過渡結(jié)構(gòu)由微帶線(1)、槽線(2)及金屬接地過孔(3)組成，三者在同一塊電路基板(4)上；微帶線(1)的一端為微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口(8)，另一端為微帶線的末端(9);微帶線(1)包括微帶線導(dǎo)帶(5)、第一輸入輸出端口(8)、微帶線末端(9)，并位于電路基板(4)的正面，槽線(2)位于電路基板(4)的背面；槽線O)蝕刻在微帶線(1)的金屬接地面(6)上并與微帶線導(dǎo)帶(5)成空間立體交叉 (7)，槽線(2)的一端是微帶線-槽線過渡的第二輸入輸出端口(10)，槽線O)的另一端是開路端(11)；在微帶線末端(9)上設(shè)有穿過電路基板(4)的金屬接地過孔(3)，位于背面的槽線(2)旁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結(jié)構(gòu)，其特征在于微帶線的末端 (9)的導(dǎo)帶形狀為寬闊形狀的扇形、矩形、方形、或圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結(jié)構(gòu)，其特征在于金屬接地過孔(3)—端在微帶線末端(9)的導(dǎo)帶上，一端在槽線(2)的邊緣，分布在微帶線末端(9)靠近微帶線(1)和槽線O)的交叉點(diǎn)(7)處，金屬過孔(3)的數(shù)量為一個(gè)或者若干個(gè)，為空心金屬過孔或者實(shí)心金屬過孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結(jié)構(gòu)，其特征在于所述微帶線末端(9)的寬闊形狀的導(dǎo)帶的形狀與面積、電路基板(4)的介電常數(shù)磁導(dǎo)率與厚度、 金屬接地過孔(3)的數(shù)量與位置參數(shù)可調(diào)節(jié)，以改變阻帶的中心頻率。
全文摘要
帶阻帶的微帶線-槽線的過渡涉及一種微帶線與槽線的過渡結(jié)構(gòu)，該過渡由微帶線(1)、槽線(2)及金屬接地過孔(3)組成，三者在同一塊電路基板(4)上；微帶線(1)的金屬接地面(6)上蝕刻出與微帶線導(dǎo)帶(5)成空間立體交叉(7)的槽線(2)，微帶線(1)的一端為微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口(8)，另一端為微帶線的末端(9)，微帶線末端(9)導(dǎo)帶為寬闊形狀；槽線(2)的一端是微帶線-槽線過渡的第二輸入輸出端口(10)，槽線(2)的另一端是開路端(11)；在微帶線末端(9)有穿過電路基板(4)的金屬接地過孔(3)。該過渡可以在工作通帶內(nèi)形成一個(gè)阻帶，用于抑制對(duì)工作在該阻帶內(nèi)的其它系統(tǒng)的干擾。
文檔編號(hào)H01P5/08GK102157769SQ20111007380
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者李順禮, 楊梅, 殷曉星, 趙洪新 申請(qǐng)人:東南大學(xué)