[发明专利]小型化基片集成波导匹配负载

说明书

技术领域

本发明属于微波毫米波混合集成电路领域，特别是一种小型化基片集成波导匹配负载。

背景技术

匹配负载是一种单端口的微波器件,在理想情况下的能完全吸收微波能量，但是目前其它传输线，例如波导、微带线、同轴线等，都有各种形式的宽带/窄带的匹配电路,广泛应用于各种电路及系统中。应用基片集成波导即SIW(Substrate Integrated Waveguide)这类成熟的设计平台来实现的平面结构,融合了矩形波导和微带线的优点,具有体积小、重量轻、相对带宽较宽的优点,同时可承受较高的功率门限,Q值也比较高,理论和实验均表明这类平面结构具有非常突出的优点,因此可在微波毫米波电路、混合集成电路(HMIC)以及毫米波单片集成电路(MMIC)中得到很好的应用。如文献1(“Integrated microstrip and rectangular waveguide in planar form”,IEEE Microwave and Wireless Comp.Lett.,Vol.11,No.2,2001,pp.68-70),文献2(“A Planar Magic-T Using Substrate Integrated Circuits Concept,”IEEE Microwave and Wireless Comp.Lett.,Vol.18,No.6,2008,pp386-388),以及文献3(“基片集成波导混合功率分配器馈电对数周期天线,”电波科学学报,2011,26(3),pp.437-442)中,都比较详细地介绍了采用基片集成波导(SIW)这类新技术来设计的新型微波毫米波平面无源电路。但是，作为一个重要部件的匹配负载却很少见到。文献4（“Hiromitsu U,Masatoshi N,Akira I,et al.A Post-Wall Waveguide(SIW)Matched Load with Thin-Film Resistor[A].Proceedings of Asia Pacific Microwave Conference2010:1597-1600”）是目前为止唯一发表的有关SIW负载的文章，文中描述的这种结构采用了薄膜电阻（Thin Film Resistor-TFR），能够在X波段20%的带宽内，实现-20dB回波损耗。但是，这类结构仍然存在一些缺点，主要有:(1)带宽窄;(2)电路基本无法调试;(3)制备工艺较复杂，需要特殊的生产设备，其成本也较高。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种含有吸收材料的小型化基片集成波导匹配负载。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种小型化基片集成波导匹配负载，包括上层金属面、中间介质板、下层金属面，中间介质板位于上层金属面和下层金属面之间，上层金属面和下层金属面之间设置两排金属柱线列，每排金属柱线列均包括若干金属柱，每个金属柱均与上层金属面和下层金属面相接触，在两排金属柱线列的末端设置末端金属柱线列，在末端金属柱线列的内侧设置微波吸收材料。

所述微波吸收材料的形状为长方体，该微波吸收材料的长边靠近末端金属柱线列。

所述微波吸收材料的形状为楔形，该微波吸收材料的长直角边或斜边靠近两排金属柱线列中的任意一排，微波吸收材料的短直角边靠近末端金属柱线列。

所述微波吸收材料包括两个楔形微波吸收材料，该两个楔形微波吸收材料分别靠近一排金属柱线列，微波吸收材料的短直角边靠近末端金属柱线列。

所述微波吸收材料包括一个长方体微波吸收材料和两个楔形微波吸收材料，该两个楔形微波吸收材料分别靠近一排金属柱线列，微波吸收材料的短直角边靠近末端金属柱线列，长方体微波吸收材料的长边靠近末端金属柱线列。

微波吸收材料为掺杂铁氧体的橡胶材料，其形态为固体或液体。

小型化基片集成波导匹配负载的上层金属面和下层金属面外表面之间的距离为0.125mm、0.254mm、0.508mm、0.762mm、1.016mm或1.524mm。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明的小型化基片集成波导匹配负载，带宽可以从5%以内一直达到几个倍频程；2)本发明的小型化基片集成波导匹配负载电路指标相对稳定，同时也可以在生产后进行必要的调试，满足特定条件下的需求；3)结构设计简单易行，可以采用常规的PCB印制板制作工艺，传统的机加工工艺，以及手工安装手段，经济性突出；4)设计原理简单，对基片材料几乎没有特殊要求，可以满足所有的微波基板，具有广泛的通用性。