[发明专利]一种波导到基片集成波导的转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将特制波导与表面刻蚀多折鳍线缝隙的基片集成波导进行连通后形成的波导到基片集成波导的转换装置，属于微波毫米波器件技术领域。

背景技术

在微波无线通信系统中，微波电路一直是十分重要的基础硬件，因而受到人们的很大重视。19世纪末，电磁场与电磁波理论的发展，催生了微波电路的基本概念，而导波结构是微波电路的基础，关系着微波系统的整体性能。导波结构发展至21世纪初，研究工作者提出了低损耗、易集成、小型化的基片集成波导，标志着导波结构发展至新的阶段。

微波电路通常分为多种不同功能的模块。为了区分电路功能，以及方便移植与测试的需要，微波电路各模块通常需要单独设计和测试，而包含基片集成波导结构的微波电路通常需要使用接头进行连接测试。

在50GHz以下频段，人们通常用同轴接头进行测试。但是，对于50GHz以上的频段，同轴接头特别昂贵，并且在如此高的频段同轴接头及同轴电缆特别容易受到干扰，性能恶化非常严重，因此，人们通常使用传统的金属波导进行连接和测试。目前的基片集成波导到波导的转接技术损耗过大，工作带宽较窄，而且加工难度很大，这大大限制了基片集成波导电路的发展，对基片集成波导电路的设计和测试带来很大阻碍。因此，宽带、高性能、易加工的波导到基片集成波导的转换装置具有非常重要的研究意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于微波毫米波器件技术领域的波导到基片集成波导的转换装置，该转换装置具有易加工、低成本、低反射系数、低损耗和宽频带工作等优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种波导到基片集成波导的转换装置，包括特制波导(1)和基片集成波导(7)；所述基片集成波导(7)包括由上到下依次设置的顶层金属层(8)、介质基片(9)、底层金属层(10)，且所述基片集成波导(7)上设置有贯穿顶层金属层(8)、介质基片(9)、底层金属层(10)的两排金属化通孔(11)；同时所述顶层金属层(8)上刻蚀有一对第一多折鳍线缝隙(12)，这一对第一多折鳍线缝隙(12)设置于顶层金属层(8)横向的两端，且位于两排金属化通孔(11)之间，同时关于顶层金属层(8)的纵向中心线对称；而所述底层金属层(10)刻蚀有一对第二多折鳍线缝隙(13)，这一对第二多折鳍线缝隙(13)设置于底层金属层(10)横向的两端，且位于两排金属化通孔(11)之间，同时关于底层金属层(10)的纵向中心线对称；所述特制波导(1)包括上金属块(2)和下金属块(3)，且上金属块(2)和下金属块(3)相对设置；所述上金属块(2)开设有与第一多折鳍线缝隙(12)相匹配对齐的第一波导槽(4)，同时所述下金属块(3)开设有与第二多折鳍线缝隙(13)相匹配对齐的第二波导槽(5)，且下金属块(3)开设有与基片集成波导(4)外形相匹配的基片槽(6)；所述基片集成波导(7)放入基片槽(6)内，且第一多折鳍线缝隙(12)与第一波导槽(4)匹配对齐，第二多折鳍线缝隙(13)和第二波导槽(5)匹配对齐；且第一波导槽(4)和第二波导槽(5)组成一个标准波导的波导口。

优选的：所述特制波导(1)开设有用于与标准波导安装连接的螺纹孔和销钉孔。

优选的：所述第一多折鳍线缝隙(12)以及第二多折鳍线缝隙(13)的横向方向均位于基片集成波导(7)的正中间；且第一多折鳍线缝隙(12)与第二多折鳍线缝隙(13)在俯视投影中关于纵向对称。

优选的：所述第一多折鳍线缝隙(12)与第二多折鳍线缝隙(13)均为结构相同的多折鳍线缝隙；所述第一波导槽(4)、第二波导槽(5)为结构相同的波导槽；所述多折鳍线缝隙的轮廓由两条互相垂直的直线段A与直线段B，以及一条由多条直线段构成的曲线段C组成，且所述直线段A的长度与波导槽的横向长度相同，所述直线段B的长度与曲线段C的纵向总长度相同，且直线段A、直线段B以及曲线段C之间首尾依次互相相连，形成第一多折鳍线缝隙(12)或第二多折鳍线缝隙(13)的轮廓。

优选的：所述多折鳍线缝隙上设置有尖劈渐变结构，该尖劈渐变结构为第一多折鳍线缝隙(12)和第二多折鳍线缝隙(13)在顶层金属层(8)和底层金属层(10)影射重叠的部分。

优选的：所述第一波导槽(4)的纵向总长度长于第一多折鳍线缝隙(12)的纵向总长度；第二波导槽(5)的纵向总长度长于第二多折鳍线缝隙(13)的纵向总长度。