專(zhuān)利名稱(chēng)：H面基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)形電橋，尤其涉及一種H面基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋。
背景技術(shù)：
環(huán)形電橋(又稱(chēng)為混合環(huán))是微波毫米射頻子系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于微波電路中以實(shí)現(xiàn)功率分配與獲得信號(hào)間一定幅度和相位關(guān)系的功能。早期的混合環(huán)由波導(dǎo)制成，功率容量大，宜作雷達(dá)天線收發(fā)開(kāi)關(guān)用，但具有體積大、笨重、造價(jià)昂貴和難于集成的缺點(diǎn)[1]-[5]。可傳輸準(zhǔn)TEM波的微帶線構(gòu)成的電橋與波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的電橋相比具有結(jié)構(gòu)緊湊、小型輕便、頻帶寬和便于制造的優(yōu)點(diǎn)[6]-[11]；但存在輻射損耗和電磁干擾等問(wèn)題，并且微帶線環(huán)形電橋與基片集成波導(dǎo)器件連接而產(chǎn)生的不連續(xù)性會(huì)降低系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種體積小、重量輕、高品質(zhì)因數(shù)、低損耗、低成本、易于集成的H面基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種應(yīng)用于微波毫米波電路的H面基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋，包括環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，在環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)上設(shè)有同相輸入端、反相輸入端及2個(gè)輸出端，環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)由按照同軸圓排列的金屬化通孔構(gòu)成，且金屬化通孔設(shè)在雙面覆有金屬箔的介質(zhì)基片上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1)具有良好的性能；2)沒(méi)有縫和槽，因此外界的電磁能量無(wú)法通過(guò)這類(lèi)縫和槽耦合到器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中，而在結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳播的能量也不會(huì)外泄出去，因此可以有效抑制電磁干擾；3)以SIW作為端口的引出臂，可以簡(jiǎn)單方便的與SIW天線等SIW器件連接，不需要采用微帶結(jié)構(gòu)作為器件之間的轉(zhuǎn)接段，這樣不僅避免了因?yàn)椴贿B續(xù)性而引起的性能下降，同時(shí)也不會(huì)帶來(lái)額外的輻射損耗。所以整個(gè)器件的電磁干擾和插入損耗都處于一個(gè)較好的水平；4)在微波毫米波電路的設(shè)計(jì)中易于集成。由于這種環(huán)形電橋完全在介質(zhì)基片上實(shí)現(xiàn)，并且利用介質(zhì)基片的介電常數(shù)可以很方便的調(diào)節(jié)這種環(huán)形電橋尺寸大小，因此可以和系統(tǒng)的其它電路集成在一張印制電路板上，為子系統(tǒng)的集成提供了一個(gè)良好的選擇，從而最終較好的實(shí)現(xiàn)和其他微波毫米波電路的集成；5)造價(jià)低。介質(zhì)基片可采用聚四氟乙烯壓板、聚四氟乙烯陶瓷復(fù)合介質(zhì)基片、LTCC等類(lèi)型多樣的微波介質(zhì)板，由于類(lèi)似的印制電路板生產(chǎn)成本很低，而且廣泛應(yīng)用非常普遍，因此貨源充足且進(jìn)貨周期短，再考慮到不需要特種加工，采用標(biāo)準(zhǔn)的印制電路板生產(chǎn)工藝就可能生產(chǎn)出性能合格的最終產(chǎn)品，因此造價(jià)低，對(duì)于需要大規(guī)模生產(chǎn)的器件而言，尤其具有重要的意義。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是H面SIW環(huán)形電橋端口1激勵(lì)的散射參數(shù)的仿真結(jié)果和測(cè)試結(jié)果。
圖3是H面SIW環(huán)形電橋平衡度，其中，(a)幅度不平衡度測(cè)試結(jié)果，(b)相位不平衡度測(cè)試結(jié)果。
圖4是本發(fā)明的金屬化通孔結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，一種應(yīng)用于微波毫米波電路的H面基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋，包括環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)1，在環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)1上設(shè)有同相輸入端port1、反相輸入端port2及2個(gè)輸出端port3、port4，環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)1由按照同軸圓排列的金屬化通孔構(gòu)成，且金屬化通孔設(shè)在雙面覆有金屬箔的介質(zhì)基片2上。
參照?qǐng)D4，金屬化通孔設(shè)在雙面覆有金屬箔的介質(zhì)基片2上設(shè)置通孔，在通孔內(nèi)設(shè)置金屬襯套3且金屬襯套3與覆在介質(zhì)基片2上的金屬箔連接。
參照?qǐng)D2，該圖是H面SIW環(huán)形電橋端口1激勵(lì)的散射參數(shù)的仿真結(jié)果和測(cè)試結(jié)果。從圖中可以看出在11.43GHz～11.6GHz的范圍內(nèi)，S11均低于-10dB，S41均低于-20dB。
參照?qǐng)D3，該圖是H面SIW環(huán)形電橋平衡度，包括幅度不平衡度與相伴不平衡度。其中，在11.4GHz～11.85GHz的范圍內(nèi)，幅度的波動(dòng)均小于0.6dB；在11.55GHz～12.15GHz的范圍內(nèi)，相位的波動(dòng)在10度之內(nèi)。
在本發(fā)明中，若信號(hào)由端口1輸入，則端口3無(wú)輸出，而端口2和端口4有等幅、同相的信號(hào)輸出；若信號(hào)由端口3輸入，則端口1無(wú)輸出，而端口2和4有等幅、反相的信號(hào)輸出。從而實(shí)現(xiàn)功率分配與獲得信號(hào)間一定幅度和相位關(guān)系的功能。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于微波毫米波電路的H面基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋，包括環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)(1)，在環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)(1)上設(shè)有同相輸入端(port1)、反相輸入端(port2)及2個(gè)輸出端(port3、port4)，其特征在于環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)(1)由按照同軸圓排列的金屬化通孔構(gòu)成，且金屬化通孔設(shè)在雙面覆有金屬箔的介質(zhì)基片(2)上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于微波毫米波電路的H面基片集成波導(dǎo)環(huán)形電橋，包括環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，在環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)上設(shè)有同相輸入端、反相輸入端及2個(gè)輸出端，環(huán)形導(dǎo)波結(jié)構(gòu)由按照同軸圓排列的金屬化通孔構(gòu)成，且金屬化通孔設(shè)在雙面覆有金屬箔的介質(zhì)基片上。以SIW作為端口的引出臂，可以與SIW天線等SIW器件連接，不需要采用微帶結(jié)構(gòu)作為器件之間的轉(zhuǎn)接段，避免了不連續(xù)性而引起的性能下降，不會(huì)帶來(lái)額外的輻射損耗。在微波毫米波電路的設(shè)計(jì)中易于集成。造價(jià)低。介質(zhì)基片可采用聚四氟乙烯壓板、聚四氟乙烯陶瓷復(fù)合介質(zhì)基片、LTCC等類(lèi)型多樣的微波介質(zhì)板，由于類(lèi)似的印制電路板生產(chǎn)成本很低。
文檔編號(hào)H01P1/39GK1976115SQ20061009803
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月28日
發(fā)明者張玉林, 洪偉, 吳柯, 顏力 申請(qǐng)人:東南大學(xué)