[发明专利]小型化双层基片集成波导六端口器件

说明书

本发明揭示了小型化双层基片集成波导六端口器件，包括叠合放置且相互贴合的顶层介质基片、底层介质基片及中间层金属层，顶层介质基片的上表面设置有顶层金属层，底层介质基片的下表面设置有底层金属层；顶层介质基片与底层介质基片上均设置有两组相互对称的金属化通孔，金属化通孔与顶层金属层、顶层介质基片及中间层金属层构成第一基片集成波导；金属化通孔与底层金属层、底层介质基片及中间层金属层构成第二基片集成波导；顶层金属层上设置有三个端口并设置有多个互补的开口谐振环；中间层金属层上开设有两排相互对称的圆孔；底层金属层上设置有三个端口。本发明设计结构简单，六端口稳定输出工作带宽大，结构紧凑，降低了加工难度与加工成本且体积减小。

技术领域

本发明涉及一种小型化基片集成波导器件，尤其涉及一种小型化双层基片集成波导六端口器件，属于微波技术领域。

背景技术

六端口技术最早被应用于测量微波电路的复反射系数，随着科学技术的进一步的发展，六端口器件在功率测量系统和接收机系统中得到了更为广泛的运用。六端口的性能直接影响到整个测量系统的精度，尤其在一些例如宇宙微波背景辐射等精密测量系统中，器件中任何一点性能的提升都会对整个系统的精度有着极大的提高。作为通信系统里的收发机，六端口同样被广泛运用于各式各样的调制与解调系统之中，但是传统的波导六端口器件是立体结构、体积大、不易于集成，且传统基片集成波导六端口器件也主要是单层电路板，这样的结构有着上述同样的缺点，而这些缺点极大地限制了六端口的适用范围。

由于基片集成波导技术具有体积小、重量轻、高品质因数、低插入损耗、高集成度、大功率容量等特点，因此，基片集成波导技术使得微波器件有了更广阔的发展，并且在基片集成波导的基础上，双层基片集成波导技术在保留基片集成波导优点的同时进一步缩小了电路面积，更利于小型化电路的设计。

综上所述，如何发挥基片集成波导技术与六端口技术的优势，并提供一种小型化双层基片集成波导六端口器件，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种小型化双层基片集成波导六端口器件，结合微带结构的SIW(基片集成波导)平面六端口器件结构，克服了传统波导六端口器件立体结构大，难于集成的特点，克服了一般单层基片集成波导六端口器件面积大的特点，在微波集成化、小型化电路中具有重要的应用价值。本发明通过研究平面化双层六端口器件，扩大该平面化双层六端口器件在现代微波毫米波通信系统中的应用。

本发明的技术解决方案是：

小型化双层基片集成波导六端口器件，其特征在于：包括叠合放置且相互贴合的顶层介质基片、底层介质基片及设置在二者之间的中间层金属层，顶层介质基片的上表面设置有顶层金属层，底层介质基片的下表面设置有底层金属层；

所述顶层介质基片与底层介质基片上均设置有多组金属化通孔，顶层介质基片上的金属化通孔与顶层金属层、顶层介质基片及中间层金属层构成第一基片集成波导；底层介质基片上的金属化通孔与底层金属层、底层介质基片及中间层金属层构成第二基片集成波导，第一基片集成波导与第二基片集成波导构成双层基片集成波导；

顶层金属层上设置有与第一基片集成波导相连接的上微带线组件，底层金属层上设置有与第二基片集成波导相连接的下微带线组件，上微带线组件与下微带线组件构成该双层基片集成波导六端口器件的六个端口；所述中间金属层上开设有两组关于中间金属层的中轴线相互对称的圆孔，所述顶层金属层上还开设有多个互补开口谐振环；

所述六个端口包括两个输入端口与四个输出端口；所述上微带线组件包括第一微带线、第二微带线、第三微带线，所述下微带线组件包括第四微带线、第五微带线及第六微带线，其中，第一微带线与第四微带线均为输入端口，第二微带线、第三微带线、及第五微带线及第六微带线均为输出端口。

优选地，所述顶层介质基片与底层介质基片上均设置有三组金属化通孔，每组所述金属化通孔均包括两排金属化通孔。