[发明专利]小型化超宽带微带-同轴转换的结构单元

说明书

本发明公开了一种小型化超宽带微带‑同轴转换的结构单元，该小型化超宽带微带‑同轴转换的结构单元包括：上层S形微带线结构、同轴馈电结构和下层S形微带结构，所述上层S形微带线结构和所述下层S形微带结构相同，且相平行设置，所述同轴馈电结构的两端分别连接于所述上层S形微带线结构和所述下层S形微带结构。该小型化超宽带微带‑同轴转换的结构单元具有小型化，结构简单，可工作频带宽和损耗低等优势，以期更广泛地应用于小型多层集成电路领域。

技术领域

本发明涉及微波无源技术领域，具体地，涉及小型化超宽带微带-同轴转换的结构单元。

背景技术

微带--同轴转换结构现已成为射频测试系统中不可或缺的微波无源组件。微带线作为微波传输线的一种，主要有平行线、同轴线、波导、带状线和微带线等不同形式。同轴线和波导体积大，重量大，机械加工量大，成本高。而微带线结构体积小，重量轻，可靠性高，性能好等优点，因此已广泛应用于微波无源技术应用领域。

在射频测试电路中，为了测试印刷电路板的性能，就需要印刷电路板与测试设备的转换结构。但是在小型微波组件设计中，可提供的安装空间有限，因此在微带电路板的设计过程中需设置多层布线来实现组件的小型化。这样就需要一个转接结构实现多层组件之间的信息互连。

对微带-同轴转换的设计要求：1、低损耗，匹配性能良好；2、频带宽，可实现多个频带的应用兼容；3、体积小，重量轻，易于加工。本发明在传统的微带同轴垂直转换结构中进行了改进。通过改变微带线的形状，在地板上开孔等易于加工和圆形微带线接头的补偿措施，使微带与同轴之间的转换能获得良好的低驻波和低损耗的性能。

通常微带结构通过牺牲体积来获得低频良好性能，然而体积大的微带结构无法应用于无人机和卫星装配中。在低频段实现结构小型化成为一个较难实现的指标。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型化超宽带微带-同轴转换的结构单元。该小型化超宽带微带-同轴转换的结构单元具有体积小，结构简单，损耗低的优势，以期更广泛地应用于小型多层集成电路领域。

为了实现上述目的，本发明提供了一种小型化超宽带微带-同轴转换的结构单元，该小型化超宽带微带-同轴转换的结构单元包括：上层S形微带线结构、同轴馈电结构和下层S形微带结构，所述上层S形微带线结构和所述下层S形微带结构相同，且相平行设置，所述同轴馈电结构的两端分别连接于所述上层S形微带线结构和所述下层S形微带结构。

优选地，所述上层S形微带线结构：上层微带线、上层介质基板、上层矩形接地板和上层圆形槽；其中，所述上层微带线设置于所述上层介质基板上，且所述上层矩形接地板设置于所述上层介质基板的下方，且在所述上层介质基板的下方设置有所述上层圆形槽，且所述上层圆形槽与所述同轴馈电结构的一端相配合设置。

优选地，所述上层微带线为S型。

优选地，所述同轴馈电结构包括：圆形同轴外导体、圆形同轴内导体、第一空气过渡腔和第二空气过渡腔；其中，所述圆形同轴外导体的内部套有所述圆形同轴内导体，且所述圆形同轴内导体的两端分别连接于所述上层S形微带线结构和所述下层S形微带结构；所述第一空气过渡腔设置于所述圆形同轴外导体和所述上层S形微带线结构之间，所述第二空气过渡腔设置于所述圆形同轴外导体和所述下层S形微带线结构之间。

优选地，所述上层介质基板的材料为Rogers 5880；其中，相对介电常数为2.2，厚度为0.254mm。

优选地，该小型化超宽带微带-同轴转换的结构单元还包括：圆形贴片，所述圆形贴片设置于所述上层S形微带线和所述下层S形微带线，且连接于所述上层微带线的一端，所述圆形贴片还连接于所述圆形同轴内导体的一端。