[发明专利]基于脊间隙波导的Ka波段GYSEL功分器

说明书

本发明公开了一种基于脊间隙波导的Ka波段GYSEL功分器，该功分器包括基于脊间隙波导的功分结构以及位于1个输入端口和2个输出端口处的脊间隙波导‑微带过渡结构。脊间隙波导中采用销钉‑凹槽的周期性电磁带隙结构，拓宽了脊间隙波导的带宽。微带过渡结构中矩形槽与置于矩形槽一侧上方的喇叭形微带探针用于实现脊间隙波导与微带线之间电磁波的耦合。对脊间隙波导中的脊进行3阶四分之一波长的切比雪夫阻抗变换实现了从脊间隙波导到矩形腔的宽频带范围的阻抗匹配。该功分器具有结构简单、低损耗、特性良好等优点，易于实现电路集成与系统封装。

技术领域

本发明属于无线通信领域，特别涉及一种基于脊间隙波导的Ka波段GYSEL功分器。

背景技术

随着无线通信技术的迅速发展与应用，各种新型无线通信系统信息传输效率和质量越来越高，结构也越来越复杂。尤其在Ka波段及以上频段，在各种微波系统中，信号的传输和无源、有源电路的实现都离不开低损耗传输媒介。为了满足低损耗、高集成系统的需求，2009年瑞典的P.-S.Kildal教授提出间隙波导(Gap waveguide：GWG)传输线技术。间隙波导分为三种类型：脊间隙波导(RGWG)，槽间隙波导(GGWG)和微带间隙波导。这三种GWG结构可由全金属构成，也可由金属与PCB混合构成。其结构是通过在平行班表面上的金属脊/微带/槽周围布局电磁带隙构成。当上层金属板距离电磁带隙表面小于四分之一波长的时候，由于电磁带隙结构存在带隙特性，电磁波不能在其中传播，而只在金属脊/微带/槽的方向传播，且在很宽的频带内将其他模式截止，由此而得名间隙波导。作为传统金属波导的演进，GWG具有低传输损耗、低加工成本以及高集成度等特性，被广泛适用于毫米波系统。

功率分配器是现代无线通信系统中极其重要的一部分。随着工作频率升高到Ka波段，各种无线通信系统中相邻传输线之间的串扰、耦合形成的干扰以及外部设备所带来的辐射，很大程度上影响了电路的整体性能。因此，对功分器各方面的性能也提出了越来越高的要求。传统基于的微带线及共面波导线等平面传输线的功分器由于色散和介电材料的损耗，将产生较高的插入损耗，而现阶段基于RGWG传输线技术的功分器的研究还未有过，对于RGWG到微带线过渡设计的研究也较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有结构简单、低损耗、特性良好等优点，易于实现电路集成与系统封装的Ka波段GYSEL功分器。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于脊间隙波导的Ka波段GYSEL功分器，包括具有金属脊、以及周期性排布的销钉的金属盖板，配合销钉一侧挖槽的金属地板，以及置于金属地板上的介质基板，介质基板上设置金属微带线和金属探针；