[发明专利]SIW电桥

说明书

技术领域

本发明涉及微波器件。 

背景技术

随着现代微波毫米波电路系统的高速发展，其功能越来越复杂、电性能指标越来越高，同时其体积越来越小、重量越来越轻；整个系统迅速向小型化、轻量化、高可靠性、多功能性和低成本方向发展。低成本、高性能、高成品率的微波毫米波技术对于开发商业化的低成本微波毫米波宽带系统非常关键。因此，迫切需要发展新的微波毫米波集成技术。基片集成波导(SubstrateIntegrated Waveguide，slW)技术是近几年提出的一种可以集成于介质基片中的具有低插损、低辐射、高功率容量等特性的新的导波结构，它可以有效地实现无源和有源集成，使微波毫米波系统小型化，甚至可把整个微波毫米波系统制作在一个封装内；而且它的传播特性与矩形金属波导类似，所以由其构成的微波毫米波甚至亚毫米波部件及子系统具有高Q值、高功率容量、易与其它平面电路和芯片集成等优点，同时由于整个结构完全为介质基片上的金属化通孔阵列所构成，所以这种结构可以利用普通PCB工艺、LTCC工艺、甚至薄膜电路工艺精确实现。与传统的波导形式微波毫米波器件的加工成本相比，基片集成波导微波毫米波器件的加工成本十分低廉，不需任何事后调试工作，非常适合微波毫米波电路 的集成设计和大批量制作。SIW兼顾传统波导和微带传输线的优点，可实现高性能微波毫米波平面电路。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种体积小、易于集成的SIW-3dB电桥。 

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，SIW电桥，其特征在于，由介质基板和介质基板上的金属通孔构成，包括第一端口、第二端口和第三端口，隔离带作为第二端口的下壁和第三端口的上壁，第一端口上壁与第二端口上壁由第一斜边连接，第一端口下壁与第三端口下壁由第二斜边连接，三个端口为轴对称，隔离带处于对称轴上，第一斜边51与对称轴夹角为45°，第二斜边与对称轴夹角为45°，各端口的各壁皆由金属通孔排列构成，第一端口上壁、第一端口下壁、第二端口上壁和第三端口下壁平行于对称轴。 

进一步的，介质基板厚度为0.254mm，电桥长度为12mm，每个端口宽度为4mm，排列构成第一端口上壁和下壁、第二端口上壁、第三端口下壁的金属孔半径为0.15mm，间隔为0.5mm；构成隔离带的金属孔的半径为0.1mm，间隔为0.4mm。 

本发明的有益效果是，克服了现有的功分器不易加工、体积大不易集成的不足,可以广泛应用于微波毫米波集成电路中，是一种新型的高Q值、低损耗集成导波结构器件，并能方便实现与微带线、共面波导等平面传输线的集成，且易于设计和加工。本发明的电桥具有微波频带（40GHz～56GHz）内的高隔离性能，低的插入损耗和端口 驻波。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。 

图2为频率42GHz～54GHz的测试曲线图，可见S11最小隔离为：-15dB。 

图3为频率42GHz～54GHz，可见最大分配损耗为：3.31。 

图4为在频率42GHz～54GHz，可见最大驻波为：2.58。 

具体实施方式

参见图1～4。本发明的SIW电桥，由介质基板和介质基板上的金属通孔构成，包括第一端口A1、第二端口A2和第三端口A3，隔离带A4作为第二端口A2的下壁和第三端口A3的上壁，第一端口上壁A11与第二端口上壁A21由第一斜边A51连接，第一端口下壁A12与第三端口下壁A22由第二斜边A52连接，三个端口为轴对称，隔离带A4处于对称轴上，第一斜边A51与对称轴夹角为45°，第二斜边A52与对称轴的夹角为45°，各端口的各壁皆由金属通孔排列构成，第一端口上壁、第一端口下壁、第二端口上壁和第三端口下壁平行于对称轴。 

介质基板厚度为0.254mm，电桥长度为12mm，每个端口宽度为4mm，排列构成第一端口上壁和下壁、第二端口上壁、第三端口下壁的金属孔半径为0.15mm，间隔为0.5mm；第一端口的上壁、下壁长度为4mm（0.5×8），第二端口的上壁和第三端口的下壁长度为6.5mm（0.5×13）。构成隔离带的金属孔的半径为0.1mm，间隔为0.4mm， 隔离带长度为5.2mm（0.4×13）。两个斜边长度为2mm（0.5×4）。以上金属孔的间距皆为圆心距离。