[实用新型]一种矩形波导至双端带状线的宽带等幅转换结构

说明书

本实用新型公开了一种矩形波导至双端带状线的宽带等幅转换结构，包括：矩形波导，依次层压在一起的第一和第二介质基板，加工于各介质基板表面的两个输出端的带状线及地板覆铜层，介质基板之间的半固化片，以及贯穿各所述介质基板的金属化通孔。在第一地板覆铜层中心处设有不覆铜的第一缝隙，在所述第一缝隙的中心处设有调谐贴片。中心对称的带状线覆铜层中心形状为矩形环。金属化通孔围成的区域构成等效电磁谐振腔。通过设置缝隙和矩形环，可实现电磁波从波导到谐振腔继而至双输出端带状线的高效率等幅度转换。本实用新型具有宽带化、高效率、平面化、低加工成本等优点，可应用于毫米波频段的相关场景。

技术领域

本实用新型涉及微波器件领域，具体涉及一种矩形波导至双端带状线的宽带等幅转换结构。

背景技术

金属波导和带状线是微波领域常用的两种传输线结构。金属波导由四周的金属壁完全围成，具有场模式清晰、损耗低、无辐射损耗等优点，广泛应用于长距离的微波传输系统中。带状线结构一般采用印制电路工艺（PCB）制造，由上下两块金属地板与处于两者之间的矩形导体组成，体积小、重量轻、工艺简单、成本低廉等优点，在需要低重量、平面化的场景中有较多的应用。许多较为复杂的微波电路需要结合两者的优点，因而需要应用金属波导到带状线的高效率转换结构。

现代通信系统对带宽的要求越来越高，因而宽带特性是转换结构的重要指标。另一方面，对于大型的毫米波天线阵列，将馈电端口放置于阵列中心有利于缩短传输线整体长度，从而减小传输损耗，提升整体系统的效率。相对于波导到单输出端的带状线转换结构，双端转换的结构对称，方便放置于阵列中心。

基于上述背景，在实际应用中需要一种矩形波导至双端带状线的宽带等幅转换结构，以满足复杂微波场合中对矩形波导至带状线的宽带化、高效率电磁波转换的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种宽带化、高效率、平面化、低加工成本的、矩形波导至双端带状线的宽带等幅转换结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种矩形波导至双端带状线的宽带等幅转换结构，包括：矩形波导，依次层压在一起的第一介质基板、第二介质基板，以及贯穿各所述介质基板的若干金属化通孔，所述矩形波导与所述第一介质基板连接；其特征在于，在所述第一介质基板的下表面设有第一覆铜层地板，在所述第二介质基板的下表面设有带两个输出端的带状线覆铜层，在所述第二介质基板的上表面设有第二覆铜层地板，所述第一覆铜底板、所述第二覆铜底板与各所述金属化通孔围成谐振腔；所述带状线覆铜层包括矩形环以及从所述矩形环延伸至两侧输出端的矩形长条，所述矩形环位于所述谐振腔内。

更为优选地，所述矩形波导固定于所述第一介质基板底部与所述第一覆铜层地板接触。

更为优选地，在所述第一覆铜层地板的中心位置设有不覆铜的第一缝隙，在所述第一缝隙的中心处设有调谐贴片；所述第一缝隙和所述调谐贴片位于所述矩形波导的中心位置。所述第一缝隙可使电磁能量从所述馈电矩形波导耦合至所述谐振腔，从而实现高效率转换。

更为优选地，各所述金属化通孔围成环状结构，所述环状结构与所述第一介质基板同心设置。

更为优选地，各所述金属化通孔与所述第一覆铜底板和所述第二覆铜层地板的电气连接，与所述矩形环间隔开。

更为优选地，所述金属化通孔的相邻距离不超过1/2的介质波长。

更为优选地，所述带状线覆铜层关于中心对称，以实现两个输出端的相等幅度的功率分配。

更为优选地，所述矩形波导至双端带状线的宽带等幅转换结构应用于毫米波频段。

更为优选地，矩形波导至双端带状线的宽带等幅转换结构工作于22～32GHz的频带。

本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是。