[发明专利]一种可抑制高频辐射损耗的微带线介质移相器

说明书

技术领域

本发明主要涉及到微波射频电路领域，特指一种可抑制高频辐射损耗的微带线介质移相器。

背景技术

电扫描天线阵列在通信系统、相控阵雷达、缺陷检测等领域中都有重要应用。移相器是电扫描天线阵列的核心组成部分，决定了系统的性能和成本。移相速度快、移相精度高、插入损耗小、功率容量大、体积小、重量轻、成本低廉、可靠性高是毫米波移相器的发展需求。微波移相器的实现方法越来越多，如半导体二级管移相器、砷化镓晶体管开关式移相器、铁氧体移相器、介质移相器。这些移相器中，介质移相器具有响应速度快、插入损耗小、工作温区宽、功耗小、质量轻、生产成本低等优点，是当前移相器研究的重点与热点。

微带线型移相器是介质移相器的一种，其一般由介质基片、沉积在介质基片上的金属导体带以及金属接地板构成，在衬底上先镀一层金属层作为参考地，然后在金属地上沉积一层介电常数可调的电介质，作为移相度调谐的基础，最后将传输线制作在电介质上。

微带线型介质移相器在高频应用中，存在比较大的损耗，其中包括插入损耗、介质损耗、回波损耗、导体损耗、辐射损耗等，大大降低能量传输率，而且频率越高，各类损耗越大。辐射损耗是高频介质移相器的传输损耗中不可忽略的部分，现在的研究多数是通过封装技术来减小辐射损耗。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、制作简便、能够抑制器件高频幅射、降低器件高频损耗的可抑制高频辐射损耗的微带线介质移相器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种可抑制高频辐射损耗的微带线介质移相器，包括采用依次叠放布置的衬底、参考地电极层、电介质薄膜层及传输线层，在所述衬底、参考地电极层、电介质薄膜层和传输线层中至少一层结构上设置光子晶体结构。

作为本发明的进一步改进：所述光子晶体结构由按照周期性规律变化的材料介质构成。

作为本发明的进一步改进：所述材料介质为孔和/或柱体。

作为本发明的进一步改进：所述孔和柱体为圆柱形、方柱形、三角柱形、六边形柱体。

作为本发明的进一步改进：所述孔和柱体以等间距周期性或间距渐变方式排布。

作为本发明的进一步改进：相邻所述孔或所述柱体之间的中心距离要小于或等于所屏蔽的电磁波波长的1/2。

作为本发明的进一步改进：所述孔或所述柱体的高度为光子晶体结构所在层结构的厚度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明可抑制高频辐射损耗的微带线介质移相器，结构简单紧凑、制作简便，通过设置光子晶体结构，降低了信号传输过程中的辐射损耗，使移相器能得到更强的输出信号，还能有效传输线间的串扰，减小信号失真度，使输出端获得更完整的波型。

附图说明

图1是本发明在具体应用实例中的结构原理示意图。

图2是本发明在具体应用实例中采用柱状光子晶体结构时的原理示意图。

图3是本发明在具体应用实例中采用孔体状光子晶体结构时的原理示意图。

图4是本发明在实施例1中的结构原理示意图。

图5是本发明在实施例2中的结构原理示意图。

图6是本发明在实施例3中的结构原理示意图。

图7是本发明在实施例4中的结构原理示意图。

图例说明：

1、衬底；2、参考地电极层；3、电介质薄膜层；4、传输线层；5、孔；6、柱体；7、光子晶体结构。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明的可抑制高频辐射损耗的微带线介质移相器，包括采用依次叠放布置的衬底1、参考地电极层2、电介质薄膜层3及传输线层4。其中，衬底1可以根据实际需要采用硅、多孔硅、石英、蓝宝石、氧化铝陶瓷、玻璃纤维等材料制成；参考地电极层2是整个器件的参考地电极，可以根据实际需要采用金、银、铜等良导体材料；电介质薄膜层3是一层介电常可调谐的电介质薄膜，用于实现移相器移相度调谐；传输线层4根据实际需要采用金、银、铜等良导体材料，高频信号从传输线层4的输入端，传输到输出端；图中所示是蜿蜒型传输线，当然也可以采用其他形状布置的传输线层4。