[发明专利]基片集成非辐射介质波导阶梯型功分器

权利要求书

1.基片集成非辐射介质波导阶梯型功分器，其特征在于，包括顶层介质板、中间层介质板、底层介质板、顶层金属层、底层金属层，其中，顶层介质板、中间层介质板、底层介质板同轴堆叠放置；

顶层金属层设置在顶层介质板的上表面，底层金属层设置在底层介质板的下表面，顶层金属层在底层介质板下表面上的投影与底层金属层重合；

顶层介质板、中间层介质板、底层介质板的重叠区域，沿长边方向对折线预留一条介质条带，该介质条带由宽度不同的第一、第二介质条带连接而成；在第一第二介质条带的两侧分别对称设置阵列式空气通孔，从而构成基片集成非辐射介质波导；在第二介质条带远离第一介质条带的一端，沿长边方向对折线设置一排空气通孔，且该排空气通孔将第二介质条带远离第一介质条带的一端分为与第一介质条带等宽的第三、第四介质条带；在第二介质条带靠近第一介质条带的一端，设置有两个关于沿长边方向对折线对称的空气通孔；

中间层介质板与顶层介质板的未重叠区域，从中间层介质板的两端分别从短边向内设置三个共面波导到槽线的过渡结构，其中，靠近第一介质条带的一端设置第一共面波导到槽线的过渡结构，远离第一介质条带的一端设置关于中间层介质板长边方向对折线对称的第二、第三共面波导到槽线的过渡结构；第一共面波导到槽线的过渡结构中，共面波导的中心导带由中间层介质板的短边开始、沿长边方向对折线向内延伸设置，共面波导的金属接地板中靠近中间层介质板短边方向对折线的边沿与顶层金属层在中间层介质板上的投影的边沿重合；第二、第三共面波导到槽线的过渡结构中，共面波导的中心导带由中间层介质板的短边开始、分别沿第三、第四介质条带长边方向对折线向内延伸设置，共面波导的金属接地板中靠近中间层介质板短边方向对折线的边沿与顶层金属层在中间层介质板上的投影的边沿重合；

中间层介质板的上表面，分别在第一至第三共面波导到槽线的过渡结构中的槽线靠近基片集成非辐射介质波导的一端设置第一三角形渐变结构，以调整槽线宽度、实现阻抗匹配；分别在第一、第三和第四介质条带靠近第一至第三共面波导到槽线的过渡结构的一端向第一、第三和第四介质条带内设置第二三角形渐变结构，以将共面波导到槽线的过渡结构接入基片集成非辐射介质波导；

底层介质板的下表面，从底层金属层的一对短边开始，向内分别沿第一、第三和第四介质条带在底层介质板下表面上的投影开梯形槽，以与中间层介质板上的第二三角形渐变结构相匹配，其中，沿第三和第四介质条带在底层介质板下表面上的投影所开的两个梯形槽关于底层介质板沿长边方向的对折线对称。

2.根据权利要求1所述的基片集成非辐射介质波导阶梯型功分器，其特征在于，顶层介质板和底层介质板的长度均小于中间层介质板、宽度均等于中间层介质板。

3.根据权利要求1所述的基片集成非辐射介质波导阶梯型功分器，其特征在于，共面波导到槽线的过渡结构由中心导带、第一和第二金属接地板、开路支节、槽线、第一和第二金属条带、金属通孔构成，其中，中心导带、第一和第二金属接地板、开路支节、槽线均设置在中间层介质板的上表面，中心导带的末端处设置与其垂直相交的金属支节，中心导带两侧分别设置第一、第二金属接地板，金属支节位于第二金属接地板的缝隙内，第一、第二金属接地板之间存在间隙，第一金属接地板与中心导带之间存在间隙，第二金属接地板与中心导带、金属支节之间均存在间隙，金属支节及其与第二金属接地板之间的间隙构成共面波导的开路支节，开路支节中远离相应中间层介质板的短边的边沿与前述中间层介质板的短边之间的距离小于中心导带的长度，第一、第二金属接地板之间的间隙构成槽线；第一、第二金属条带均设置在中间层介质板的下表面，且第一、第二金属条带均垂直于中心导带且位于开路支节与前述中间层 介质板的短边之间，每条金属条带的两端均设置有连通金属条带与第一和第二金属接地板的金属通孔，其中，紧靠开路支节的金属通孔与开路支节相切。

4.根据权利要求1所述的基片集成非辐射介质波导阶梯型功分器，其特征在于，阵列式空气通孔中通孔的尺寸和通孔之间的间距根据电路的工作频率确定。

5.根据权利要求1所述的基片集成非辐射介质波导阶梯型功分器，其特征在于，顶层金属层的一对短边与顶层介质板的一对短边之间分别保留相同宽度不设置金属层。