[发明专利]一种宽频带表贴电阻型的全模基片集成波导衰减器

权利要求书

1.一种宽频带表贴电阻型的全模基片集成波导衰减器，基于常规的全模基片集成波导电路结构，包括SIW本体、渐变线和微带线，其特征在于：

SIW本体宽边长度为Ws，长边长度为Ls，渐变线的宽边长度为Wt，窄边长度为Wm，长度为Lt，窄边连接宽度为Wm、长度为Lm的微带线，SIW本体的四个角各自引入一个匹配用的金属化通孔，直径均为Match_d，共计4个；

在SIW本体上设有一条中间槽线用来安装贴片电阻，中间槽线设置于SIW本体的长边中垂线上，长度为Gap_L、宽度为Gap_W，其几何中心与SIW本体的几何中心重合；

所述贴片电阻采用改进的表贴电阻π型衰减器实现衰减功能，该改进的表贴电阻π型衰减器是将经典的表贴电阻π型衰减器中间的串联电阻由一个改为五个电阻并联的结构形式；五个贴片电阻垂直于中间槽线按中心距为res_L等距离设置于中间槽线上，且最中间的贴片电阻的中心点与SIW本体的中心点重合；

沿信号传输的方向，在SIW的金属层上开设有两个关于中间槽线对称的过渡结构，过渡结构距中间槽线对应侧边缘的长度为b；过渡结构的形状由一个矩形和等腰三角形构成，等腰三角形的底边与矩形的宽边重合作为公共边；过渡结构靠近中间槽线的一端是长度为Kon_L、宽度为Kon_W的矩形端；远离中间槽线的一端是三角形端，其底边长度为Kon_W，底边高的长度为a；

每个过渡结构的矩形端内部均设有一个矩形金属块，金属块中设有接地通孔，用来安装改进的表贴电阻π型衰减器的接地电阻；在过渡结构的矩形端内部，设计有长度为Ground_L，宽度为Ground_W的矩形金属块，在该矩形金属块内部，设计有直径为Hole_d的接地通孔；其中过渡结构、矩形金属块，以及接地通孔的对称轴均处于同一直线上，且与SIW本体的长边平行；

改进的表贴电阻π型衰减器的两个接地电阻分别接在最中间的贴片电阻的两端，一端与中间电阻相连，另一端接在锥形过渡中间的接地矩形块上。

2.如权利要求所述宽频带表贴电阻型的全模基片集成波导衰减器的设计方法如下：

步骤1、先选定介电常数为ε_r、厚度为h的SIW介质基板，再在目标频段内设计SIW本体；Ws的选取满足最低工作频率f_L＞f_c，即需满足

简化后得到

根据以上条件选择Ws使SIW工作在TE₁₀模式，SIW的特性阻抗公式近似为：

SIW本体的宽度Ws在满足式(2)的条件下，宽度Ws、介质基板厚度h、介质基板介电常数ε_r、真空光速c、中心频率f均为已知量，根据式(3)获得与之相对应的SIW的特性阻抗Z₀；

步骤2、设计改进的表贴电阻π型衰减器；

对于经典的三个电阻组成的π型衰减器，设中间电阻阻值为R_s，两个接地电阻阻值均为R_h，电压衰减量为A，故电压衰减倍数从而得

根据式(4)和式(5)以及SIW的特性阻抗Z₀与目标衰减量A，来计算经典的表贴电阻π型衰减器的中间电阻R_s和接地电阻R_h的阻值；每个并联电阻阻值R_s′＝5·R_s，同时两个接地电阻阻值保持不变，均为R_h。