CN101436702A - 一种波导—微带线变换及功率分配器 - Google Patents
一种波导—微带线变换及功率分配器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101436702A CN101436702A CNA2008102199902A CN200810219990A CN101436702A CN 101436702 A CN101436702 A CN 101436702A CN A2008102199902 A CNA2008102199902 A CN A2008102199902A CN 200810219990 A CN200810219990 A CN 200810219990A CN 101436702 A CN101436702 A CN 101436702A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waveguide
- microstrip line
- power divider
- microstrip
- line transformation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明涉及无源器件中波导-微带线过渡结构领域，公开了一种基于双层基板的缝隙耦合结构的波导-微带线变换及功率分配器，包括双层基板(1、2)、位于上层基板(1)上表面的微带线(3)、位于上层基板(1)与下层基板(2)之间的第一接地金属板及通过第二接地金属板连接下层基板(2)下表面的波导端(7)，第一接地金属板开有一缝隙，下层基板(2)的下表面设有与波导管内腔体形状尺寸相同的窗口，窗口处设有一频率调节单元(5)。本发明适用于具有波导馈电形式的微带天线阵列的馈电之用，并可作为射频电路中波导到微带线变换信号分配器使用。
Description
技术领域
本发明涉及无源器件中波导—微带线过渡结构领域，尤其涉及一种波导—微带线变换及功率分配器。适用于微带天线阵列的波导馈电之用及波导到微带线的结构转换。
背景技术
现今社会中，雷达传感器类器件被广泛应用在民用和军事领域，如防盗***，交通领域中的防撞***以及军事上的导弹雷达***等。
雷达传感器的前端调制模块通常由位于器件表面传感器头部的天线和位于器件内部的微波电路所组成。为了实现雷达感应器的低成本以及小型化，微带天线是置于传感器开放端天线的一个理想的选择，常用的是微带阵列天线，而微波电路部分则通常选取包含微带线所组成的微波电路。
尽管微带线以及由其所组成的电路具有小型、轻量、易于制作的优点，同时也存在损耗较大的缺点，电路整体完全利用微带线设计会造成较大的传输损耗。因此在这样的配置下，一种有效的解决办法是主电路传输线使用波导，而波导的终端分别连接微带天线以及微波电路，即微带天线和电路主要通过波导相联接。这样做的原因是虽然波导同微带线相比体积较大但能实现较少的传输损耗，而仅仅在主电路的传输部分应用波导作为微波传输线并不会显著地增加器件的体积，这样设计能够使雷达传感器在保证器件低成本和小型化的情况下，实现较好的性能。
微带线和波导虽然同为微波传输线，但是在外形和传输特性上都有一定的差别，所以不可能实现两者的直接相连，需要在中间加入波导—微带线变换器，当需要将输出信号分为两路时，又必须使波导—微带线变换器带有功率分配功能，因此，设计出具有良好电气性能以及结构简单的波导—微带线变换功率分配器是非常必要的。
现今已有多种结构的波导—微带线变换及功率分配器的设计方案，有的采用对波导内做阶梯状处理，也有的将微带电路结构***到波导宽边中心线的剖面中等。虽然这些结构均具有较好的电气性能，但是大都改变了波导的内部结构，在工艺实现上较为复杂，也导致了成本较高。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种基于双层基板的缝隙耦合结构的波导—微带线变换及功率分配器，该结构无需改变波导以及微带部分各自的形式，利用贴片结构通过缝隙耦合实现信号传输及功率分配，因而具有结构简单和易加工的特点。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种波导—微带线变换及功率分配器，包括双层基板、位于上层基板上表面的微带线、位于上层基板与下层基板之间的第一接地金属板及通过第二接地金属板连接下层基板下表面的波导端，第一接地金属板开有一缝隙，下层基板的下表面设有与波导管内腔体形状尺寸相同的窗口，窗口处设有一频率调节单元。
下层基板中对应波导端位置处围绕有一周金属化通孔，金属化通孔与金属接地板电气连接；所述金属化通孔所围尺寸略大于波导内腔。
所述的频率调节单元的形状为长方形，其平行于矩形波导短边方向边长的长度为工作波长的一半；所述缝隙的形状为长方形；所述波导端的截面为长方形。
所述缝隙位于第一接地金属板的中心位置，所述频率调节单元位于窗口的中心处；所述双层基板平面与波导端截面平行。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
本发明波导—微带线变换及功率分配器，其体积小，能够方便地集成在微带电路***或是微带阵列天线的馈电设计等需要采用波导馈电的场合，且采用双层基板结构，相对于单层结构，具有上层基板微带部分结构简单的特点，这使其能够很方便地集成在微带电路***或微带天线阵列的波导馈电结构中。
本发明还采用了缝隙耦合技术实现电磁能量的耦合过程，相对于其他同样使用垂直结构设计的同类器件而言，本设计器件的微带连接部分仅有两条微带线，既不需要在微带平面上方增加一个λg/4的空腔，也无需增加一块包围微带线、面积略大于波导截面的短路金属板，这样的结构使得在产品的实现上更加方便，在集成过程中有更大的自由度。
本发明下层基板中对应波导端位置处围绕有一周金属化通孔，通过四周的金属化通孔设置等效于波导的内腔体结构在下层基板中的延续，相比于把下层基板卡在波导内的方案，具有结构简单、加工方便的特点。本发明信号由矩形波导口输入，在两个微带线输出端处的电场具有180度的相位差，因此本发明的波导到微带变换及功率分配器还具有反相信号输出的特点。
本发明可以通过选择不同厚度的下层基板来调节实际的工作带宽，下层基板越厚，所设计的变换器工作带宽越宽。本发明具有一定的功能扩展性，通过开双缝隙对双微带线进行耦合，辅以阻抗匹配的相关调整后，能够很方便得将其扩展为波导—微带线四向等功率分配器。
本发明的加工方法可采用贴片方式完成，具有易加工的特点。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图；图2为图1中A-A’处的剖面图。
具体实施方式
图1及图2为本发明的一种实施方案。本波导—微带线变换及功率分配器，包括双层基板1、2、位于上层基板1上表面的微带线3、位于上层基板1与下层基板2之间的第一接地金属板及通过第二接地金属板连接下层基板2下表面的波导端7，第一接地金属板开有一缝隙，下层基板2的下表面设有与波导管内腔体形状尺寸相同的窗口，窗口处设有一频率调节单元5。实际使用时用螺钉把双层基板与波导法兰盘一起对准固定即可。
信号自波导端7输入，通过所述的频率调节单元5与上层基板的第一接地金属板处的缝隙之间的耦合传输到所述微带线3上，并分别沿所述微带线向两个输出端方向传输，从而实现由波导到微带线的结构的变换，并且实现等功率分配的目的。
下层基板2中对应波导端7的位置处围绕有一周金属化通孔6，金属化通孔6与金属接地板电气连接。通孔半径及间距与该变换分配器工作频段有关。所述的金属化通孔6所围尺寸略大于波导内腔。
本实施例中，所述的频率调节单元的形状为长方形，其平行于矩形波导短边方向边长的长度为工作波长的一半，通过改变该边长尺寸可以实现信号频率的调节作用，调整另一边长可以实现信号匹配调节；所述缝隙的形状为长方形，其尺寸大小用于控制信号频率调节和耦合量控制；所述波导的截面为长方形；所述缝隙位于第一接地金属板的中心位置；所述频率调节单元位于窗口的中心处；所述双层基板平面与波导截面平行。
所述微带线是具有有效宽度的金属带，其宽度由传输信号线路所需的特性阻抗决定。
Claims (7)
1、一种波导—微带线变换及功率分配器，其特征在于包括双层基板(1、2)、位于上层基板(1)上表面的微带线(3)、位于上层基板(1)与下层基板(2)之间的第一接地金属板及通过第二接地金属板连接下层基板(2)下表面的波导端(7)，第一接地金属板开有一缝隙，下层基板(2)的下表面设有与波导管内腔体形状尺寸相同的窗口，窗口处设有一频率调节单元(5)。
2、根据权利要求1所述的波导—微带线变换及功率分配器，其特征在于：下层基板(2)中对应波导端(7)的位置处围绕有一周金属化通孔(6)，金属化通孔(6)与金属接地板电气连接。
3、根据权利要求2所述的波导—微带线变换及功率分配器，其特征在于：所述的金属化通孔(6)所围尺寸略大于波导内腔。
4、根据权利要求1所述的波导—微带线变换及功率分配器，其特征在于：所述的频率调节单元的形状为长方形，其平行于波导矩形横截面短边方向边长的长度为工作波长的一半。
5、根据权利要求2所述的波导—微带线变换及功率分配器，其特征在于：所述缝隙的形状为长方形。
6、根据权利要求5所述的波导—微带线变换及功率分配器，其特征在于：所述缝隙位于第一接地金属板的中心位置，所述频率调节单元位于窗口的中心处。
7、根据权利要求1至6任一项所述的波导—微带线变换及功率分配器，其特征在于：所述双层基板平面与波导端截面平行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102199902A CN101436702A (zh) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | 一种波导—微带线变换及功率分配器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102199902A CN101436702A (zh) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | 一种波导—微带线变换及功率分配器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101436702A true CN101436702A (zh) | 2009-05-20 |
Family
ID=40711001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008102199902A Pending CN101436702A (zh) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | 一种波导—微带线变换及功率分配器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101436702A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101702457B (zh) * | 2009-10-30 | 2013-05-08 | 深南电路有限公司 | 微带天线滤波器结构及其制作方法 |
| CN103296364A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-09-11 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种新型平面传输线 |
| CN103515682A (zh) * | 2013-07-24 | 2014-01-15 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 多层阶梯式基片集成波导实现微带至波导的垂直过渡结构 |
| WO2014169417A1 (zh) * | 2013-04-15 | 2014-10-23 | 中国电信股份有限公司 | 长期演进多输入多输出通信***的多天线阵列 |
| CN104205483A (zh) * | 2012-03-19 | 2014-12-10 | 三菱电机株式会社 | 平面电路-波导管变换器 |
| CN105261815A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-20 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种具有工作频段可调功能的波导与微波过渡电路 |
| CN105493343A (zh) * | 2014-02-14 | 2016-04-13 | 华为技术有限公司 | 平面传输线波导转接器 |
| CN105514556A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-20 | 大连楼兰科技股份有限公司 | 微带线与金属矩形波导间的转换装置与方法 |
| CN106654543A (zh) * | 2015-10-29 | 2017-05-10 | 苏州博海创业微***有限公司 | 多层辐射装置 |
| CN112103608A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-18 | 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 | 一种高隔离度的功分功合器 |
| CN112397864A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-23 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一体化波导微带探针过渡结构 |
| CN114744390A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-12 | 北京华镁钛科技有限公司 | 一种差分波导功分器 |
| CN114784489A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 华为技术有限公司 | 波导天线组件、雷达、终端和波导天线组件的制备方法 |
-
2008
- 2008-12-12 CN CNA2008102199902A patent/CN101436702A/zh active Pending
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101702457B (zh) * | 2009-10-30 | 2013-05-08 | 深南电路有限公司 | 微带天线滤波器结构及其制作方法 |
| CN104205483B (zh) * | 2012-03-19 | 2016-08-10 | 三菱电机株式会社 | 平面电路-波导管变换器 |
| CN104205483A (zh) * | 2012-03-19 | 2014-12-10 | 三菱电机株式会社 | 平面电路-波导管变换器 |
| US10014590B2 (en) | 2013-04-15 | 2018-07-03 | China Telecom Corporation Limited | Multi-antenna array for long term evolution multi-input multi-output communication system |
| WO2014169417A1 (zh) * | 2013-04-15 | 2014-10-23 | 中国电信股份有限公司 | 长期演进多输入多输出通信***的多天线阵列 |
| CN103296364A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-09-11 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种新型平面传输线 |
| CN103296364B (zh) * | 2013-05-30 | 2015-08-26 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种新型平面传输线 |
| CN103515682B (zh) * | 2013-07-24 | 2015-07-29 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 多层阶梯式基片集成波导实现微带至波导的垂直过渡结构 |
| CN103515682A (zh) * | 2013-07-24 | 2014-01-15 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 多层阶梯式基片集成波导实现微带至波导的垂直过渡结构 |
| CN105493343A (zh) * | 2014-02-14 | 2016-04-13 | 华为技术有限公司 | 平面传输线波导转接器 |
| CN105493343B (zh) * | 2014-02-14 | 2018-01-09 | 华为技术有限公司 | 平面传输线波导转接器 |
| CN105261815B (zh) * | 2015-10-23 | 2018-03-20 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种具有工作频段可调功能的波导与微波过渡电路 |
| CN105261815A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-20 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种具有工作频段可调功能的波导与微波过渡电路 |
| CN106654543A (zh) * | 2015-10-29 | 2017-05-10 | 苏州博海创业微***有限公司 | 多层辐射装置 |
| CN105514556A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-20 | 大连楼兰科技股份有限公司 | 微带线与金属矩形波导间的转换装置与方法 |
| CN112103608A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-18 | 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 | 一种高隔离度的功分功合器 |
| CN112103608B (zh) * | 2020-09-29 | 2022-02-22 | 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 | 一种高隔离度的功分功合器 |
| CN112397864A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-23 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一体化波导微带探针过渡结构 |
| CN114784489A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 华为技术有限公司 | 波导天线组件、雷达、终端和波导天线组件的制备方法 |
| CN114784489B (zh) * | 2022-03-31 | 2024-01-16 | 华为技术有限公司 | 波导天线组件、雷达、终端和波导天线组件的制备方法 |
| CN114744390A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-12 | 北京华镁钛科技有限公司 | 一种差分波导功分器 |
| CN114744390B (zh) * | 2022-04-26 | 2024-01-26 | 北京华镁钛科技有限公司 | 一种差分波导功分器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101436702A (zh) | 一种波导—微带线变换及功率分配器 | |
| CN101026263B (zh) | 衬底集成波导小型棱镜式喇叭天线 | |
| CN207611862U (zh) | 一种实现多模态涡旋电磁波的阵列天线 | |
| CN107154531B (zh) | 一种基片集成腔体毫米波阵列天线 | |
| CN109216850A (zh) | 一种脊波导微带探针八路功率合成/功分网络 | |
| CN109980365A (zh) | 一种应用于5g毫米波通信的大规模mimo有源天线阵列 | |
| CN106230465A (zh) | 毫米波多通道收发电路模块与功分网络高密度集成电路 | |
| CN103022707B (zh) | 阻抗校准的平面喇叭天线 | |
| CN101494312A (zh) | 基于缝隙耦合的波导—微带线变换及功率分配器 | |
| CN1972006A (zh) | 单层介质板结构的波导－微带线变换信号分配器 | |
| CN104183890A (zh) | 一种移相单元 | |
| CN115225114B (zh) | 一种弹载跳频通信体制全向电扫描射频组件 | |
| CN209282385U (zh) | 一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线 | |
| CN204011611U (zh) | 一种移相单元 | |
| CN103594804A (zh) | 薄基片槽线平面喇叭天线 | |
| CN103606750B (zh) | 薄基片相位校正准八木平面喇叭天线 | |
| CN103618145B (zh) | 薄基片准八木平面喇叭天线 | |
| CN109921163B (zh) | 一种Ka全频段功率合成放大器模块及其波导路径结构 | |
| CN208570879U (zh) | X波段大型混合平面电路功分器 | |
| CN103606752B (zh) | 薄基片相位校正宽带差波束平面喇叭天线 | |
| CN103594816B (zh) | 薄基片相位校正槽线平面喇叭天线 | |
| CN201383548Y (zh) | 微波毫米波汽车及室内通信天线 | |
| CN213124696U (zh) | 一种用于汽车毫米波雷达的低损耗传输线 | |
| CN103594814B (zh) | 薄基片相位校正振子平面喇叭天线 | |
| CN115764225B (zh) | 一种波导功分器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20090520 |