和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的高隔離3分貝混合環(huán)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的高隔離3分貝混合環(huán)。該混合環(huán)包括一個傳統(tǒng)的微帶混合環(huán)，在該微帶混合環(huán)的和端口連接基片集成波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)、差端口連接共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)；所述共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)包括共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶、微帶混合環(huán)差端口的微帶線與共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶的耦合部分，該共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)由介質(zhì)基片上下表面的金屬貼片構(gòu)成；所述基片集成波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)包括基片集成波導(dǎo)、微帶混合環(huán)和端口的微帶線至基片集成波導(dǎo)的過渡帶，所述基片集成波導(dǎo)由介質(zhì)基片上下表面的金屬貼片和兩排金屬通孔構(gòu)成，該兩排金屬通孔構(gòu)成基片集成波導(dǎo)的側(cè)壁。本發(fā)明專利技術(shù)和、差端口傳播的導(dǎo)波模式截然不同，不易發(fā)生耦合，從而實現(xiàn)了兩個端口較高的隔離。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及微波毫米波集成電路
，特別是一種和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié) 構(gòu)的高隔離3分貝混合環(huán)。
技術(shù)介紹
采用傳統(tǒng)微帶技術(shù)的混合環(huán)已經(jīng)得到大量的實際應(yīng)用，但是由于其結(jié)構(gòu)的特征， 隔離度受到一定的限制。這是由于傳統(tǒng)微帶結(jié)構(gòu)的混合環(huán)和差支路均采用同一種導(dǎo)波結(jié)構(gòu) (微帶），因而這兩個端口的導(dǎo)波模式自然容易相互泄露，導(dǎo)致隔離度下降。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、容易實現(xiàn)的和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的 高隔離3分貝混合環(huán)，該混合環(huán)具有體積小、性能穩(wěn)定、隔離度高的優(yōu)點。 實現(xiàn)本專利技術(shù)目的的技術(shù)解決方案為：一種和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的高隔離3 分貝混合環(huán)，包括一個傳統(tǒng)的微帶混合環(huán)，在該微帶混合環(huán)的和端口連接基片集成波導(dǎo)導(dǎo) 波結(jié)構(gòu)、差端口連接共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)；所述微帶混合環(huán)由介質(zhì)基片上表面的金屬貼片和 下表面的接地板構(gòu)成；所述共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)包括共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶及兩側(cè)接地板、微帶 混合環(huán)差端口的微帶線與共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶的耦合部分，該共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)由介質(zhì)基片 上下表面的金屬貼片構(gòu)成；所述基片集成波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)包括基片集成波導(dǎo)、微帶混合環(huán)和 端口的微帶線至基片集成波導(dǎo)的過渡帶，所述基片集成波導(dǎo)由介質(zhì)基片上下表面的金屬貼 片和兩排金屬通孔構(gòu)成，該兩排金屬通孔構(gòu)成基片集成波導(dǎo)的側(cè)壁。 本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：（1)在混合環(huán)的和端口和差端口分別連 接不同的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，使得兩者傳播的導(dǎo)波模式截然不同（共面波導(dǎo)傳播準(zhǔn)TEM模，基片集成 波導(dǎo)傳播TE1。模），實現(xiàn)了兩個端口的高度隔離；(2)結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，具有體積小、性能 穩(wěn)定、隔離度高的優(yōu)點；(3)應(yīng)用范圍廣泛，適用于微波毫米波單平衡混頻器、180度耦合器 等領(lǐng)域。【附圖說明】 圖1是本專利技術(shù)和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的高隔離3分貝混合環(huán)的頂視結(jié)構(gòu)示意 圖。 圖2是本專利技術(shù)和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的高隔離3分貝混合環(huán)的底視結(jié)構(gòu)示意 圖。 圖3是本專利技術(shù)和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的高隔離3分貝混合環(huán)的基片集成波導(dǎo) 部分的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是實施例1中的S參數(shù)圖。 圖5是實施例1中本專利技術(shù)與傳統(tǒng)微帶混合環(huán)的S參數(shù)比較圖。【具體實施方式】 下面結(jié)合附圖及具體實施例對本專利技術(shù)作進一步詳細描述。 本專利技術(shù)的原理為：將傳統(tǒng)微帶混合環(huán)的和支路、差支路采用不同的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，和支 路采用基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，差支路采用共面波導(dǎo)傳輸電磁波，由于兩支路傳播的場結(jié)構(gòu)完 全不同，使得兩支路不易發(fā)生電磁耦合，從而達到較高的隔離度。 結(jié)合圖1~2,本專利技術(shù)和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的高隔離3分貝混合環(huán)，包括一 個傳統(tǒng)的微帶混合環(huán)c，在該微帶混合環(huán)c的和端口連接基片集成波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)、差端口連 接共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)；所述微帶混合環(huán)c由介質(zhì)基片上表面的金屬貼片和下表面的接地板 構(gòu)成；所述共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)包括共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶及兩側(cè)接地板a、微帶混合環(huán)差端口 的微帶線與共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶的耦合部分b，該共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)由介質(zhì)基片上下表面的 金屬貼片構(gòu)成；所述基片集成波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)包括基片集成波導(dǎo)f、微帶混合環(huán)和端口的微 帶線至基片集成波導(dǎo)的過渡帶d，所述基片集成波導(dǎo)f由介質(zhì)基片上下表面的金屬貼片和 兩排金屬通孔e構(gòu)成，該兩排金屬通孔e構(gòu)成基片集成波導(dǎo)f的側(cè)壁，如圖3所示。 所述微帶混合環(huán)c的四個分支臂均為阻抗50歐姆的微帶線，即微帶混合環(huán)差端口 的微帶線、和端口的微帶線也為阻抗50歐姆的微帶線。 所述微帶混合環(huán)和支路采用基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，微帶混合環(huán)和端口的微帶線至基 片集成波導(dǎo)的過渡結(jié)構(gòu)d為梯形微帶漸變線。 所述微帶混合環(huán)差支路采用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，微帶混合環(huán)差端口的微帶線至共面波 導(dǎo)的耦合部分設(shè)有上下兩層矩形金屬片b。 如圖1所示，所述微帶混合環(huán)和端口的微帶線至基片集成波導(dǎo)的過渡帶d為梯形 微帶漸變線。所述共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶及兩側(cè)接地板a的中心導(dǎo)帶在介質(zhì)基片下表面的金屬 貼片與下表面接地板之間設(shè)有第一間隙、耦合部分b在介質(zhì)基片下表面的金屬貼片與下表 面接地板之間設(shè)有第二間隙。 如圖3所示，所述基片集成波導(dǎo)f的高度h即為介質(zhì)基片的厚度。所述基片集成 波導(dǎo)f的寬度D即兩排金屬通孔e中心之間的距離，根據(jù)以下公式確定： 式中，f。為基片集成波導(dǎo)f的截止頻率，V為電磁波在介質(zhì)基片中的傳播速度，入。 為截止頻率f。所對應(yīng)的波長，c為電磁波在真空中傳播的速度，e 介質(zhì)基片的介電常數(shù)。 本專利技術(shù)和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的高隔離3分貝混合環(huán)的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計過程 如下： ( -）根據(jù)混合環(huán)的工作頻段及介質(zhì)基片特性，設(shè)計共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶及兩側(cè)接 地板a中心導(dǎo)帶的寬度、共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶及兩側(cè)接地板a中心導(dǎo)帶在介質(zhì)基片下表面的 金屬貼片與下表面接地板之間的第一間隙寬度、微帶混合環(huán)差端口的微帶線與共面波導(dǎo)中 心導(dǎo)帶的耦合部分b的尺寸，使共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)在需要的頻段內(nèi)達到最佳傳輸效果； (二）在考慮混合環(huán)的工作頻段、介質(zhì)基片特性的基礎(chǔ)上，根據(jù)微帶線及混合環(huán)寬 度長度設(shè)計公式，設(shè)計傳統(tǒng)的微帶混合環(huán)c的微帶分支臂寬度、環(huán)的寬度和半徑，使微帶混 合環(huán)c在需要的頻段內(nèi)達到最佳的耦合度和隔離度； (三）根據(jù)需要的頻段及基片集成波導(dǎo)傳播主模，設(shè)計基片集成波導(dǎo)f的寬度，再 通過調(diào)節(jié)微帶混合環(huán)和端口的微帶線至基片集成波導(dǎo)的過渡帶d的尺寸，使基片集成波導(dǎo) 導(dǎo)波結(jié)構(gòu)在需要的頻段內(nèi)傳輸效果最佳并保持主模傳輸。基片集成波導(dǎo)的高度當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種和差支路采用不同導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的高隔離3分貝混合環(huán)，其特征在于，包括一個傳統(tǒng)的微帶混合環(huán)(c)，在該微帶混合環(huán)(c)的和端口連接基片集成波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)、差端口連接共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)；所述微帶混合環(huán)(c)由介質(zhì)基片上表面的金屬貼片和下表面的接地板構(gòu)成；所述共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)包括共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶及兩側(cè)接地板(a)、微帶混合環(huán)差端口的微帶線與共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶的耦合部分(b)，該共面波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)由介質(zhì)基片上下表面的金屬貼片構(gòu)成；所述基片集成波導(dǎo)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)包括基片集成波導(dǎo)(f)、微帶混合環(huán)和端口的微帶線至基片集成波導(dǎo)的過渡帶(d)，所述基片集成波導(dǎo)(f)由介質(zhì)基片上下表面的金屬貼片和兩排金屬通孔(e)構(gòu)成，該兩排金屬通孔(e)構(gòu)成基片集成波導(dǎo)(f)的側(cè)壁。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李兆龍，華滟凌，陳如山，童童，王楠，宋思琦，丁大志，樊振宏，葉曉東，王貴，
申請(專利權(quán))人：南京理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32