[发明专利]微带线与金属矩形波导间的转换装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于微波传输的无源元件，具体说是一种微带线与金 属矩形波导间的转换装置与方法。

背景技术

微波、毫米波在通信中应用越来越广泛，而金属矩形波导、微带 线作为微波、毫米波通信中常用到的传输媒介，二者间转换电路是必 须使用的装置。通过微带-波导转换结构能够实现两种电磁波传输结 构的过渡连接，同时达到阻抗匹配的目的。

当前存在的微带-波导转换形式主要有：矩形波导-脊波导-微带 过渡转换结构、矩形波导-鳍线-微带过渡转换、矩形波导-微带探针 过渡转换等结构，以上常规设计，其中矩形波导-脊波导-微带转换结 构，其原理简单但是体积大；矩形波导-鳍线-微带过渡转换损耗大且 设计困难；矩形波导-微带探针过渡转换装配是当前微波、毫米波系 统应用较广泛的结构，其易于设计，是一种较成熟的转换电路，但是 该结构体积大、装配构成以及工艺实现复杂。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种微带线与 金属矩形波导间的转换装置与方法，其仅需双面PCB板以及金属矩形 波导，就能完成微带线-金属矩形波导的转换，结构简单，实现频带 宽、插损小。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，微带线与金属矩形波导 间的转换装置，包括：微带线、基片集成波导、金属缝隙和金属矩形 波导；所述的微带线的一端接馈电端口，另一端连接基片集成波导， 基片集成波导的底面为金属接地板，金属接地板蚀刻有金属缝隙，金 属矩形波导对接在金属缝隙内。

进一步的，所述的微带线为Y字型或阶梯型。

进一步的，所述的基片集成波导表面刻蚀有金属。

进一步的，所述的金属缝隙为矩形。

进一步的，所述的金属矩形波导为金属阶梯矩形波导。

微带线与金属矩形波导间的转换方法，是在上述转换装置中实现 的，具体步骤如下：

S1：在介质基板上蚀刻微带线，微带线的一端接馈电端口，另一 端连接基片集成波导；通过阻抗变换的微带线实现了从馈电端口至基 片集成波导的匹配；

S2：进而微带线的准TEM模的电磁波转化为在基片集成波导中传 输的TE模；

S3：再通过基片集成波导在金属缝隙处将电磁波传输至金属矩形 波导；

S4：通过金属矩形波导变换为标准尺寸矩形波导或者所需要尺寸 的矩形波导。

进一步的，在上述方法中金属矩形波导为金属阶梯矩形波导。

作为更进一步的，在步骤S3中电磁波传输方向0～360°转向至金 属矩形波导中。

作为更进一步的，在步骤S3中电磁波传输方向90°转向至金属 矩形波导中。

作为更进一步的，介质基板采用5mil厚度。

作为更进一步的，步骤S4中标准尺寸为GB11450的波导国家标准。

本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：本发 明结构简单，仅有PCB板、矩形波导两部分；实现频带宽、插损小； 装配定位简单，更易实现高精度装配定位；灵活实现微带与矩形波导 转换的构成角度；

A、结构简单，常规的微带--波导转换一般由3部分：微带PCB 板、反射腔(波导短路面)、金属矩形波导组成，本发明仅需PCB板 与金属矩形波导组成；

B、频段宽，可根据需求调整微带匹配线以及矩形波导的阶梯部 分，实现超宽带；

C.装配定位简单，相较于传统3部分构成的微带-波导转换，其 需要保证反射腔、PCB板、矩形波导的三部分对位准确，而本发明只 有2部分结构，实现PCB与矩形波导的装配定位精度会得到提高；

D.灵活实现微带与矩形波导转换的构成角度，由于传统微带- 波导转换的反射腔设计，使得其仅对于微带与波导90°的角度转换 易于实现，而对于其他角度不易实现，而本发明由于无反射腔，所以 对于任意其他角度的微带-波导转换更易实现；

附图说明

本发明共有附图5幅：

图1为本发明俯视图的组成示意图；

图2为本发明仰视图的组成示意图；

图3为本发明沿A-A面的剖面组成示意图；

图4为E波段采用此发明的微带-波导仿真结果示意图；

图5为转换装置的实物图。