[发明专利]双周期超慢波微带延迟线

说明书

一种双周期超慢波微带延迟线包括介质基板(1)、设置在介质基板(1)上的微带表面波传输线(2)、和微带到微带表面波传输线过渡(3)；微带表面波传输线(2)由顶面金属条带(10)和底面金属条带(11)构成，上面分别排列着顶面内槽(20)、底面内槽(21)、顶面凹槽(22)和底面凹槽(23)阵列，延迟线是双周期性结构的传输线，其工作频段接近微带表面波传输线(2)的截止频率。延迟线在工作频带内的时延均匀、互耦小和尺寸小；延迟线是平面结构，易于集成，制作成本低。

技术领域

本发明涉及一种微波延迟线，尤其是一种双周期超慢波微带延迟线。

背景技术

延迟线是一种常用的微波无源元件，用于相控阵及脉冲压缩系统。延迟线可以延迟信号通过自身的时间。由于电磁波传输的速度很快，通常要求延迟线的尺寸小，以便在小尺寸提供尽可能长的时间延迟。假如信号以空气中光速传播，1微秒的时间延迟就需要300米长的延迟线。为了减少延迟线的尺寸，通常需要减小信号在延迟线的传播速度，而且延迟线要一段段的折叠起来。用于微波信号延迟的常用延迟线有集中参数的电感电容延迟线、超声波延迟线、微波传输线延迟线和光纤延迟线等。集中参数的电感电容延迟线工作频率低。超声波延迟线的换能器结构复杂、与系统器件不易集成、工作频率不高。光纤延迟线具有带宽宽、损耗低、抗干扰、保密性好等优点，但光纤延迟线的结构相当复杂不易集成，成本较高。常用的微波传输线延迟线有微带线延迟线、微带延迟线和带状线延迟线等，但在这些延迟线中，电磁波的主模是TEM模或者准TEM模，信号的传播速度仍然较高，使得延迟线的尺寸还是比较大，而且相邻传输线的互耦较强。这些因素使得延迟线折叠的时候，相邻延迟线的距离不能太近。

发明内容

技术问题:本发明的目的是提出一种双周期超慢波微带延迟线，该延迟线是表面波传输线结构，信号以超慢波传播，折叠的相邻延迟线的互耦小，尺寸小，便于集成，制作成本低。

技术方案：本发明的一种双周期超慢波微带延迟线包括介质基板、设置在介质基板上的微带表面波传输线、和微带到微带表面波传输线过渡；微带表面波传输线由介质基板正面的顶面金属条带和介质基板底面的底面金属条带构成，微带表面波传输线的中间部分是双周期的周期性结构的传输线，其两边是渐变的过渡段；微带到微带表面波传输线过渡的一端是微带的端口，另一端与过渡段连接，微带的导带与顶面金属条带相连，微带的接地板与底面金属条带相连；在微带到微带表面波传输线过渡的端口一端，接地板的宽度最宽，然后接地板的宽度逐渐缩窄，在微带到微带表面波传输线过渡的另一端，接地板的宽度与底面金属条带的宽度一样；沿着顶面金属条带的中心线排列着矩形的顶面内槽阵列，沿着底面金属条带的中心线排列着矩形的底面内槽阵列；顶面金属条带的上下两条侧边都有矩形的顶面凹槽阵列，底面金属条带的上下两条侧边都有矩形的底面凹槽阵列；在顶面内槽、底面内槽、顶面凹槽和底面凹槽没有金属；在过渡段，从微带到微带表面波传输线过渡一端到与中间部分相连的一端，顶面内槽的尺寸从小到大直到与中间部分的顶面内槽的大小一样，底面内槽的尺寸从小到大直到与中间部分的底面内槽的大小一样，顶面凹槽的深度由浅到深直到与中间部分的顶面凹槽的深度一样，底面凹槽的深度由浅到深直到与中间部分的底面凹槽的深度一样；在沿传输方向的同一位置，顶面内槽与底面内槽的形状大小一样，上下两条侧边的顶面凹槽的形状大小一样，上下两条侧边的底面凹槽的形状大小一样，顶面凹槽与底面凹槽的形状大小一样；顶面内槽和底面内槽均等间距排列，顶面凹槽和底面凹槽均等间距排列；相邻顶面内槽中心的间距与相邻底面内槽中心的间距一样，相邻顶面凹槽中心的间距与相邻底面凹槽中心的间距一样；双周期超慢波微带延迟线的工作频段接近微带表面波传输线的截止频率。

改变微带表面波传输线的长度可以改变双周期超慢波微带延迟线的时延长短；改变微带表面波传输线相邻顶面凹槽中心的间距、顶面凹槽的深度、顶面内槽的大小可以改变双周期超慢波微带延迟线的工作频率。

过渡段的长度大于五个工作波长，过渡段内的顶面内槽和底面内槽的数量均大于五个，以减小反射；顶面凹槽和底面凹槽的数量均大于十个，以减小反射。