[发明专利]一种同轴波导到微带过渡电路结构

说明书

本发明公开了一种同轴波导到微带过渡电路结构，包括：顶层微带传输线、介质基板、底层印制图形和同轴波导空气腔体；顶层微带传输线设置在介质基板上；底层印制图形为印制在介质基板下的带有槽线短路短截线的渐变槽线图形；顶层微带传输线、介质基板和底层印制图形构成电路板；电路板嵌入在同轴波导空气腔体的中心位置。通过本发明解决了传统波导到微带线带宽窄、插损大的缺点。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种同轴波导到微带过渡电路结构。

背景技术

微波、毫米波固态功率放大器广泛应用于通信等领域。功率合成技术是实现固态功率放大器的必要技术手段，其中，波导内空间功率合成电路具有良好的应用前景。

基于渐变鳍线波导微带过渡电路作为波导内空间功率合成放大器的关键电路，实现了波导模式与微带线模式的相互转换，基于渐变鳍线波导微带过渡电路设计就是确定鳍线形状以实现波导到槽线的宽带、小反射、低插损过渡。这类似于渐变传输线的阻抗变换设计，必须在反射损耗和尺寸间权衡。

目前，文献中给出基于Klopfenstein曲线的最优渐变鳍线阵设计，但是由于端点处存在阻抗阶跃，加大反射损耗，使得传输特性变差，合成效率降低。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种同轴波导到微带过渡电路结构，解决了传统波导到微带线带宽窄、插损大的缺点。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种同轴波导到微带过渡电路结构，包括：顶层微带传输线(1)、介质基板(2)、底层印制图形(3)和同轴波导空气腔体(4)；

顶层微带传输线(1)设置在介质基板(2)上；

底层印制图形(3)为印制在介质基板(2)下的带有槽线短路短截线的渐变槽线图形；

顶层微带传输线(1)、介质基板(2)和底层印制图形(3)构成电路板；

电路板嵌入在同轴波导空气腔体(4)的中心位置。

在上述同轴波导到微带过渡电路结构中，介质基板(2)为：介电常数为2.2的Rogers 5880基板。

在上述同轴波导到微带过渡电路结构中，介质基板(2)的厚度为0.254mm，长度为40mm，宽度为5mm，高度为0.254mm。

在上述同轴波导到微带过渡电路结构中，顶层微带传输线(1)为：扇形开路短截线。

在上述同轴波导到微带过渡电路结构中，顶层微带传输线(1)的长度为10mm，宽度为0.78mm。

在上述同轴波导到微带过渡电路结构中，扇形开路短截线的扇形角度为70°，扇形半径为1mm。

在上述同轴波导到微带过渡电路结构中，带有槽线短路短截线的渐变槽线图形采用Hecken-Taper形式，长度为26mm；其中，正面微带线与背面槽线过渡，槽线宽度为0.2mm；槽线短路短截线为圆形，直径为1mm。

在上述同轴波导到微带过渡电路结构中，同轴波导空气腔体(4)的内半径为15mm，外半径为20mm。

本发明具有以下优点：

(1)本发明所述的同轴波导到微带过渡电路结构传输性能良好，带宽得到了提高，在X、Ku频段内插入损耗不大于0.3dB，反射系数小于-20dB，大大减小了插入损耗，使得设计更加灵活，适用于超宽带功率合成电路中，并能够扩展到其他波导到微带线过渡电路应用，可进行大规模生产。

(2)本发明所述的同轴波导到微带过渡电路结构加工安装方便、体积小、便于实现，可以在实际应用中能够灵活控制功率分配/合成网络的路数。