微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)的適用于毫米波倍頻器的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)包括上腔體、下腔體和微帶電路，上腔體封蓋在下腔體上形成矩形波導(dǎo)腔和微帶電路屏蔽腔，微帶電路固定于微帶電路屏蔽腔內(nèi)；微帶電路包括兩個(gè)微帶探針、功率分配/合成電路和介質(zhì)基片，兩個(gè)微帶探針和功率分配/合成電路位于介質(zhì)基片的同一表面上，兩個(gè)微帶探針?lè)謩e連接于功率分配/合成電路的兩端，一個(gè)微帶探針的中心線(xiàn)與矩形波導(dǎo)短路面的間距為目標(biāo)頻率的四分之一波導(dǎo)波長(zhǎng)，另一個(gè)微帶探針的中心線(xiàn)與矩形波導(dǎo)短路面的間距為目標(biāo)頻率的四分之五波導(dǎo)波長(zhǎng)。本申請(qǐng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)頻率信號(hào)的同相位疊加、非目標(biāo)頻率信號(hào)的反相抵消和輸出抑制，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、價(jià)格低廉。
【專(zhuān)利說(shuō)明】微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于毫米波器件【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適用于毫米波倍頻器的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]毫米波是30GHz到300GHz的廣大頻率范圍。與光波相比，毫米波利用大氣窗口(毫米波與亞毫米波在大氣中傳播時(shí)，由于氣體分子諧振吸收的某些衰減為極小值的頻率)傳播時(shí)的衰減小，受自然光和熱輻射源影響??；與射頻和微波相比，具有極寬的帶寬，這在頻率資源緊張的今天極具吸引力；還具有波束窄，受氣候影響小和相應(yīng)的器件尺寸小等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]過(guò)渡結(jié)構(gòu)是為了實(shí)現(xiàn)兩種電磁波傳輸結(jié)構(gòu)的過(guò)渡連接及阻抗匹配。對(duì)過(guò)渡結(jié)構(gòu)的基本要求是:低傳輸損耗和回波損耗、有足夠的頻帶寬度、具有良好的重復(fù)性和一致性、與電路協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)便于加工制作。矩形波導(dǎo)與微帶線(xiàn)轉(zhuǎn)換有多種形式，常用的是波導(dǎo)-脊波導(dǎo)-微帶過(guò)渡、波導(dǎo)-微帶探針過(guò)渡和波導(dǎo)-探針-微帶過(guò)渡，其中波導(dǎo)-探針-微帶過(guò)渡由于具有良好的密封性和可靠性而被廣泛采用，其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于波導(dǎo)短路面的距離和微帶匹配電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[0004]由于毫米波頻率較高，為了得到穩(wěn)定可靠的信號(hào)源，常常需要利用倍頻的方法。在倍頻器的設(shè)計(jì)中由于毫米波波段的頻率較高，往往可選的倍頻器件(如:肖特基二極管等)連接形式有限，比如對(duì)于特定的傳輸TEM?；蛘邷?zhǔn)TEM模的微帶傳輸結(jié)構(gòu)，不能實(shí)現(xiàn)平衡式的倍頻二極管接入，一方面導(dǎo)致倍頻器的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜；另一方面不能抑制非目標(biāo)頻率信號(hào)的輸出，效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，提供一種適用于毫米波倍頻器的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可以抑制部分非目標(biāo)頻率信號(hào)輸出的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)，包括上腔體、下腔體和微帶電路，上腔體封蓋在下腔體上形成矩形波導(dǎo)腔和微帶電路屏蔽腔，所述微帶電路固定于所述微帶電路屏蔽腔內(nèi)；所述微帶電路包括兩個(gè)微帶探針、功率分配/合成電路和介質(zhì)基片，兩個(gè)微帶探針和功率分配/合成電路位于介質(zhì)基片的同一表面上，兩個(gè)微帶探針?lè)謩e連接于功率分配/合成電路的兩端，其中一個(gè)微帶探針的中心線(xiàn)與矩形波導(dǎo)短路面的間距為目標(biāo)頻率的四分之一波導(dǎo)波長(zhǎng)，另一個(gè)微帶探針的中心線(xiàn)與矩形波導(dǎo)短路面的間距為目標(biāo)頻率的四分之五波導(dǎo)波長(zhǎng)。
[0008]進(jìn)一步地，兩個(gè)微帶探針的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)或者不對(duì)稱(chēng)。
[0009]進(jìn)一步地，所述功率分配/合成電路的兩臂間可以設(shè)置電阻。
[0010]進(jìn)一步地，所述介質(zhì)基片為復(fù)合介質(zhì)基片。
[0011]進(jìn)一步地，所述微帶電路通過(guò)導(dǎo)電膠固定于微帶電路屏蔽腔的底部。[0012]進(jìn)一步地，所述矩形波導(dǎo)的前端設(shè)有減寬部分。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0014](I)本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)將一個(gè)微帶探針的中心線(xiàn)與矩形波導(dǎo)短路面的間距設(shè)計(jì)為目標(biāo)頻率的四分之一波導(dǎo)波長(zhǎng)，另一個(gè)微帶探針的中心線(xiàn)與矩形波導(dǎo)短路面的間距設(shè)計(jì)為目標(biāo)頻率的四分之五波導(dǎo)波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)頻率信號(hào)的同相位疊加，非目標(biāo)頻率信號(hào)的反相抵消和輸出抑制；
[0015](2)本發(fā)明微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)的兩個(gè)微帶探針的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)或者不對(duì)稱(chēng)，這樣的設(shè)計(jì)便于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的3dB等分和滿(mǎn)足需要的相位關(guān)系；
[0016](3)本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)可以在功率分配/合成電路的兩臂間設(shè)置電阻，以提高兩探針間的隔離度；
[0017](4)復(fù)合介質(zhì)基片價(jià)格低廉且便于加工，本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)的微帶電路采用上述介質(zhì)基片降低了所述過(guò)渡結(jié)構(gòu)的成本和加工時(shí)間；
[0018](5)本發(fā)明微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)的微帶電路通過(guò)導(dǎo)電膠固定于微帶電路屏蔽腔的底部，導(dǎo)電膠的使用簡(jiǎn)單快捷且不會(huì)影響所述過(guò)渡結(jié)構(gòu)的性能；
[0019](6)本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)還可以在其矩形波導(dǎo)的前端設(shè)置減寬部分以保證信號(hào)的單模輸出；
[0020](7)本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、便于推廣。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)的上、下腔體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)的微帶電路示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)的下腔體裝入微帶電路后的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例中的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)，包括上腔體1、下腔體2和微帶電路3，上腔體I封蓋在下腔體2上形成矩形波導(dǎo)腔4和微帶電路屏蔽腔5，所述微帶電路3固定于所述微帶電路屏蔽腔5內(nèi)，如圖3所示，所述微帶電路3包括兩個(gè)微帶探針31、32、功率分配/合成電路33和介質(zhì)基片34，兩個(gè)微帶探針31、32和功率分配/合成電路33均位于介質(zhì)基片34的同一表面，兩個(gè)微帶探針31、32分別連接于功率分配/合成電路33的兩端，未來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)頻率信號(hào)的同相位疊加，對(duì)非目標(biāo)頻率信號(hào)的反相疊加和輸出抑制，微帶探針31的中心線(xiàn)與矩形波導(dǎo)傳輸方向上的波導(dǎo)短路面的間距為目標(biāo)頻率的四分之一波導(dǎo)波長(zhǎng)，微帶探針32的中心線(xiàn)與矩形波導(dǎo)傳輸方向上的波導(dǎo)短路面的間距為目標(biāo)頻率的四分之五波導(dǎo)波長(zhǎng)。
[0027]由于微帶電路3的兩個(gè)微帶探針31、32在矩形波導(dǎo)中所處的位置不同，為了便于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的3dB等分和滿(mǎn)足需要的相位關(guān)系，兩個(gè)微帶探針的結(jié)構(gòu)可以對(duì)稱(chēng)也可以不對(duì)稱(chēng)。
[0028]為了提高兩探針間的隔離度，本實(shí)施例中的功率分配/合成電路33的兩臂間可以設(shè)置電阻。
[0029]為了降低成本并節(jié)約加工時(shí)間，本實(shí)施例中的介質(zhì)基片采用復(fù)合介質(zhì)基片。
[0030]為了避免對(duì)所述微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)性能造成影響，如圖4所示，本實(shí)施例中的微帶電路3通過(guò)導(dǎo)電膠固定于微帶電路屏蔽腔5的底部。
[0031]實(shí)際應(yīng)用中，通常需要將波導(dǎo)加寬以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)頻率信號(hào)的360°相位疊加、部分非目標(biāo)頻率的信號(hào)反相疊加，為了避免加寬而導(dǎo)致波導(dǎo)失去單模傳輸?shù)奶匦?，本?shí)施例中的矩形波導(dǎo)的前端可以設(shè)置減寬部分并進(jìn)行相應(yīng)的變換設(shè)計(jì)。
[0032]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括上腔體(I)、下腔體(2)和微帶電路(3)，上腔體(I)封蓋在下腔體(2)上形成矩形波導(dǎo)腔(4)和微帶電路屏蔽腔(5)，所述微帶電路(3)固定于所述微帶電路屏蔽腔(5)內(nèi)；所述微帶電路(3)包括兩個(gè)微帶探針(31)、(32)，功率分配/合成電路(33)和介質(zhì)基片(34)，兩個(gè)微帶探針(31)、(32)和功率分配/合成電路(33)位于介質(zhì)基片(34)的同一表面上，兩個(gè)微帶探針(31)、(32)分別連接于功率分配/合成電路(33)的兩端，其中微帶探針(31)的中心線(xiàn)與矩形波導(dǎo)短路面的間距為目標(biāo)頻率的四分之一波導(dǎo)波長(zhǎng)，微帶探針(32)的中心線(xiàn)與矩形波導(dǎo)短路面的間距為目標(biāo)頻率的四分之五波導(dǎo)波長(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其特征在于:兩個(gè)微帶探針(31)、(32)的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)或者不對(duì)稱(chēng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述功率分配/合成電路(33)的兩臂間設(shè)置電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述介質(zhì)基片(34)為復(fù)合介質(zhì)基片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述微帶電路(3)通過(guò)導(dǎo)電膠固定于微帶電路屏蔽腔的底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶波導(dǎo)雙探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述矩形波導(dǎo)的前端設(shè)有減寬部分。
【文檔編號(hào)】H01P3/08GK103474733SQ201310311448
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】張勇, 鐘偉, 王云飛, 詹銘周, 胡天濤, 徐躍杭 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)