[发明专利]一种基于SIW传输线的斜面吸收阵列负载

说明书

本发明涉及微波、传输线负载技术，具体涉及一种基于SIW损耗传输线的斜面吸收阵列负载，应用于X波段。包括SIW损耗传输线和斜面吸收阵列。本发明基于SIW传输线，通过在SIW传输线以及斜面吸收阵列负载的金属化孔和金属化通孔外围设置管状吸波材料层，实现了X波段内的吸波效果良好，回波损耗小于‑29dB，易于集成化和小型化；可应用于SIW器件测试夹具校准件或环行隔离器的吸收负载。

技术领域

本发明涉及微波、传输线负载技术，具体涉及一种基于SIW损耗传输线的斜面吸收阵列负载，应用于X波段。

技术背景

近年来，传输线技术有了很大的发展。传统波导是较早应用于微波领域的传输线，其功率容量大，损耗小，但是体积较大，难以集成化和小型化，随着微波集成电路的发展，相继出现带状线，微带线和槽线等微带结构，这些结构易于集成和小型化，较好地满足微波集成电路发展的需要，但是微带型结构损耗较大。

基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide.SIW)是一种可集成于介质基片新型传输线。SIW通常是在介质基板上打两行平行的金属化通孔，同行的各个金属化通孔与另一行的各金属化通孔呈一一对应关系构成一组组垂直于入射波传输方向的金属化通孔组，再在基板两面覆以金属得到的。在保证传输线上能量不泄露的情况下，将通孔阵列等效为金属壁，传输特性则可近似矩形波导分析。基片集成波导既有微点型传输线的优点也有传统波导的优点。相比于传统微带型传输线，基片集成波导具有更低的辐射、更低的损耗、更高的Q值、更高的功率容量。相比于传统波导，基片集成波导更易于集成化小型化。基于基片集成波导可将各种无源器件、有源器件和天线等所有通信器件集成在同一衬底中。

微波负载用于吸收微波功率，是一种应用非常广泛的器件，可用于铁氧体隔离器的匹配负载，用于雷达发射机的剩余功率或反射功率的吸收，以及用于测试校准中的匹配负载。基于传统波导的负载通常设计为劈尖的形式，有良好的吸波性能，但基于传统波导的负载体积巨大，难于集成化和小型化。

发明内容

针对上述存在问题或不足，本发明提供了一种基于SIW传输线的斜面吸收阵列负载，应用于X波段(8～12GHz)实现了良好的电磁波吸收效果。

一种基于SIW传输线的斜面吸收阵列负载，包括SIW损耗传输线和斜面吸收阵列。

所述SIW损耗传输线，包括介质基板、介质基板上下表面的金属层和两行平行并贯穿介质基板和二层金属层的金属化通孔，以及设置于金属化通孔外围的管状吸波材料层。

所述斜面吸收阵列由设置于介质基板的n排平行的金属化孔组成，相邻两排的金属化孔排间距p2相等，且与SIW损耗传输线的单行相邻金属化通孔的孔间距相等。(n-1)*p2>λ/2，λ为X波段下限频率在传输线中的波长。各排金属化孔与SIW传输线的两行平行的金属化通孔所在的直线垂直，第n排金属化孔为金属化通孔，其余均为金属化孔仅贯穿下表面金属层至介质基板中，即嵌入于介质基板。金属化孔外围设置有管状吸波材料层。

所述管状吸波材料层是以金属化孔或金属化通孔的轴心为物理中心设置于其外围，即金属化孔和金属化通孔与管状吸波材料层同轴，管状吸波材料层的壁厚dr＞0，0＜2dr+d＜p1且0＜2dr+d＜p2，d为金属化孔和金属化通孔的直径，p1为同排相邻金属化孔的轴心距，管状吸波材料层高度与各金属化孔和金属化通孔高度相同并相适应。

各排金属化孔在同一排高度相等，相邻两排高度差为Δh，且高度随排数序号按等差数列规律递增，金属化孔整体呈斜坡状。第n排金属化孔与SIW传输线中的两行金属化通孔的一组金属化通孔(即金属化通孔组)在一条直线上呈对应关系，各排金属化孔与SIW传输线的两行金属化通孔的n组金属化通孔均依次一一对应设置于同一直线。

上述基于SIW传输线的斜面吸收阵列负载应用于SIW器件测试夹具校准件或环行隔离器的吸收负载。