[发明专利]一种新型基片集成波导功率分配/合成器

权利要求书

1.一种新型基片集成波导功率分配/合成器，包括单层基片(1)、设置在单层基片(1)的梯形微带-基片集成波导过渡结构(3)和输入输出端口，其特征在于：所述单层基片(1)还设置有五端口窄壁短缝耦合单元(2)和集总电阻加载型匹配负载(4)，所述五端口窄壁短缝耦合单元(2)两端均依次连接梯形微带-基片集成波导过渡结构(3)和输入输出端口，所述五端口窄壁短缝耦合单元(2)一端连接集总电阻加载型匹配负载(4)。

2.根据权利要求1所述的一种新型基片集成波导功率分配/合成器，其特征在于：所述输入输出端口采用微带线(5)。

3.根据权利要求1或者2所述的一种新型基片集成波导功率分配/合成器，其特征在于：所述五端口窄壁短缝耦合单元(2)包括短缝耦合区(F)、梯形阻抗匹配区(G)和基片集成波导端口组，所述短缝耦合区(F)一端连接基片集成波导端口组，其另一端连接梯形阻抗匹配区(G)一端，梯形阻抗匹配区(G)另一端连接基片集成波导端口组。

4.根据权利要求3所述的一种新型基片集成波导功率分配/合成器，其特征在于：所述基片集成波导端口组包括从左至右设置在短缝耦合区(F)端的基片集成波导端口B和基片集成波导端口C、从左至右设置在梯形阻抗匹配区(G)的基片集成波导端口D、基片集成波导端口A和基片集成波导端口E，所述短缝耦合区(F)一端连接基片集成波导端口B和基片集成波导端口C，其另一端连接梯形阻抗匹配区(G)窄边，所述梯形阻抗匹配区(G)宽边分别与基片集成波导端口A、基片集成波导端口D和基片集成波导端口E连接。

5.根据权利要求3所述的一种新型基片集成波导功率分配/合成器，其特征在于：所述五端口窄壁短缝耦合单元(2)的理想单位散射矩阵如下公式所示：

其中，j为虚数单位。

6.根据权利要求3所述的一种新型基片集成波导功率分配/合成器，其特征在于：所述五端口窄壁短缝耦合单元(2)的长度L_COUP和窄边宽度W_COUP取值范围分别为：

L_COUP＝(2n-1)π/(β₁₀-β₃₀)

1.5λ_g<WCOUP<2.5λ_g，W_COUP→1.5λ_g

其中，n为正整数，β₁₀和β₃₀分别为TE10和TE30模式电磁波在基片集成波导中的相移常数，λ_g为电磁波在基片集成波导中的工作波长。

7.根据权利要求4所述的一种新型基片集成波导功率分配/合成器，其特征在于：所述梯形微带-基片集成波导过渡结构(3)包括依次连接的微带线段(Q)、梯形微带过渡节(N)和基片集成波导段(M)，所述微带线段(Q)与微带线(5)连接，所述基片集成波导段(M)均与基片集成波导端口A、基片集成波导端口B、基片集成波导端口C、基片集成波导端口D和基片集成波导端口E连接。

8.根据权利要求7所述的一种新型基片集成波导功率分配/合成器，其特征在于：所述集总电阻加载型匹配负载(4)包括依次连接的金属化接地通孔阵列(L)、集总电阻(K)和输入微带线(J)，所述输入微带线(J)与微带线段(Q)连接。

9.根据权利要求1或者8所述的一种新型基片集成波导功率分配/合成器，其特征在于：所述单层基片(1)采用总厚度h、相对介电常数为ε_r、损耗角的正切tanD均大于0的基片。