專利名稱：雙層基片集成波導(dǎo)耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于微波技術(shù)。
背景技術(shù)：
如今，對微波、毫米波電路的集成度要求越來越高。作為電路基礎(chǔ)元素的各種元件自然要求在減小體積上有所突破；不僅如此，對于多端口器件而言，端口在結(jié)構(gòu)上的自由度也必然會越來越高?；诨刹▽?dǎo)的各類器件在滿足大功率、高Q值的要求下，做到了減小體積的要求，因此在保證這種優(yōu)勢的前提下，提高端口自由度是很有意義的。
近幾年來，國內(nèi)外對基于基片集成波導(dǎo)的各類器件做了很深入的理論研究。以耦合器為例，采用Chebyshev原理引入多孔耦合機(jī)制的方法較為通用；耦合孔的選擇一般選擇圓形孔或是橢圓孔。這種設(shè)計(jì)方法可以得到較好的設(shè)計(jì)指標(biāo)，但是設(shè)計(jì)周期較為復(fù)雜。相對而言，單個方形耦合孔耦合機(jī)制在設(shè)計(jì)過程中具有簡單、有效、快速的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種具有低損耗、低反射耦合傳輸性能的新型反向定向I禹合器。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，雙層基片集成波導(dǎo)耦合器，包括上下平行重疊的兩塊基片，兩排平行的金屬化通孔貫穿重疊的兩塊基片，形成上方的第一基片集成波導(dǎo)和下方的第二基片集成波導(dǎo)；垂直于前兩排金屬化通孔的第三排金屬化通孔貫穿設(shè)置兩個基片集成波導(dǎo)重疊的端口 ；兩個基片集成波導(dǎo)通過方形耦合孔耦合，方形耦合孔的中心點(diǎn)位于耦合器的軸線上。
所述金屬化通孔為等間距直線排列，且排列直線垂直于耦合器的軸線。
本發(fā)明的有益效果是
I)該耦合器與典型的反向定向耦合器相比，僅有輸入端口和耦合端口，無隔離端口和直通端口。
2)端口的反射很小，損耗很低。
3)與基于矩形波導(dǎo)的耦合器相比，體積大大減??；更有利于集成到微波集成電路中。
4)采用單個方形耦合孔，實(shí)現(xiàn)了寬帶寬的要求，并且工藝上容易實(shí)現(xiàn)。


圖1為本發(fā)明的立 體示意圖。
圖2為本發(fā)明的俯視圖，其中A——B、C——D為輔助線。
圖3為本發(fā)明沿軸線剖開狀態(tài)示意圖。
圖4為本發(fā)明沿軸線剖面圖(A-B向)。
圖5為本發(fā)明結(jié)果的S參數(shù)曲線圖。
圖6為實(shí)施例的參數(shù)示意圖。具體實(shí)施方案
本發(fā)明的雙層基片集成波導(dǎo)耦合器包括上下平行重疊設(shè)置的第一基片集成波導(dǎo)I和第二基片集成波導(dǎo)2，有一排金屬化通孔貫穿重疊的兩個波導(dǎo)的同側(cè)端口 ；上方的第一基片集成波導(dǎo)I的下寬壁與下方的第二基片集成波導(dǎo)2的上寬壁設(shè)有方形耦合孔3，兩個集成波導(dǎo)通過方形耦合孔3耦合，方形耦合孔3的中心點(diǎn)位于耦合器的軸線上。
所述金屬化通孔為等間距直線排列，且排列直線垂直于耦合器的軸線。
作為一個實(shí)施例，參見圖疒6，本發(fā)明在Ka波段實(shí)現(xiàn)了雙層基片集成波導(dǎo)方孔耦合器，該耦合器中采用的第一基片集成波導(dǎo)和第二基片集成波導(dǎo)的長度均為20mm，厚度均為1. 5mm,寬度為8mm ;金屬化孔的半徑為O. 15mm,相鄰兩金屬化孔中心間距為Imm ;俯視圖 (圖2)中兩排孔之間的間距為6mm，即上下兩排通孔之間的距離，以通孔圓心距離計(jì)算；圖2 中，方形稱合孔的長度為1mm，寬度為3mm,厚度為O.1mm (分布于上下兩個集成波導(dǎo)上的稱合孔厚度之和)，中心位置為橫向輔助線與縱向輔助線的交點(diǎn)，到基片集成波導(dǎo)端口一側(cè)(A 偵D的距離為16. 5mm,到基片集成波導(dǎo)另一側(cè)(B偵彳)的距離3. 5mm,到兩側(cè)壁(C、D側(cè)壁)的距離均為4mm。
實(shí)驗(yàn)得到的S 參數(shù)的結(jié)果如圖5所示，在27. 9GHz至31. 9GHz頻段內(nèi)，回波損耗低于_30dB，插入損耗優(yōu)于-O. 2dB。
權(quán)利要求
1.雙層基片集成波導(dǎo)耦合器，其特征在于，包括上下平行重疊的兩塊基片，兩排平行的金屬化通孔貫穿重疊的兩塊基片，形成上方的第一基片集成波導(dǎo)(I)和下方的第二基片集成波導(dǎo)(2);垂直于前兩排金屬化通孔的第三排金屬化通孔貫穿設(shè)置兩個基片集成波導(dǎo)重疊的端口 ；兩個基片集成波導(dǎo)通過方形耦合孔耦合，方形耦合孔的中心點(diǎn)位于耦合器的軸線上。
2.如權(quán)利要求1所述的雙層基片集成波導(dǎo)耦合器，其特征在于，所述金屬化通孔為等間距直線排列，且排列直線垂直于耦合器的軸線。
3.如權(quán)利要求1所述的雙層基片集成波導(dǎo)耦合器，其特征在于，所述第一基片集成波導(dǎo)和第二基片集成波導(dǎo)的長度均為20mm,厚度均為1. 5mm,寬度為8_ ;金屬化孔的半徑為O.15mm，相鄰兩金屬化孔之間的孔間距為Imm ;排孔之間的間距為6mm ;方形耦合孔的長度為Imm,寬度為3mm,厚度為O.1mm ;方形稱合孔的中心點(diǎn)到基片集成波導(dǎo)開放端的直線距離為16. 5mm,到基片集成波導(dǎo)的封閉端距離為3. 5mm,到兩側(cè)壁均為4mm。
全文摘要
雙層基片集成波導(dǎo)耦合器，涉及屬于微波技術(shù)。本發(fā)明包括上下平行重疊的兩塊基片，兩排平行的金屬化通孔貫穿重疊的兩塊基片，形成上方的第一基片集成波導(dǎo)和下方的第二基片集成波導(dǎo)；垂直于前兩排金屬化通孔的第三排金屬化通孔貫穿設(shè)置兩個基片集成波導(dǎo)重疊的端口；兩個基片集成波導(dǎo)通過方形耦合孔耦合，方形耦合孔的中心點(diǎn)位于耦合器的軸線上。本發(fā)明端口的反射很小，損耗很低。
文檔編號H01P5/00GK103066360SQ20121059072
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者陳良, 付強(qiáng), 汪曉光, 鄧龍江, 熊林, 謝建良 申請人:電子科技大學(xué)