[发明专利]一种微带间隙设计在基片集成波导环行器上的应用

摘要

本发明涉及微波器件技术领域，尤其涉及一种微带间隙设计在基片集成波导环行器上的应用。在基片集成波导环行器端口匹配末端微带线上引入微带间隙，改变微带线等效电路电容电感值，使环形器中心结基片集成波导与外部50欧姆微带电路达到良好匹配，同时达到隔离直流的目的。该间隙的引入，作为基片集成波导与微带间隙匹配的补充，通过等效电路的分析，使得匹配更加良好，达到展宽带宽的目的。隔离了系统中的直流部分，具有了避雷的效果。

主权项

一种微带间隙设计在基片集成波导环行器上的应用，其技术方案是：步骤一、设计一种Ka波段环行器，包括中心结，三个外接50欧姆微带端口，50欧姆微带与SIW过渡段，还包括一个微带间隙，该微带间隙位于T型环行器两对称直端口50欧姆微带线末端处，距离端口边缘距离为0<W1≤0.1mm，微带间隙宽度为0<S≤0.01mm，微带介质层厚度为0.4≤h≤1mm，间隙处微带的导带宽度W为50欧姆微带宽度；步骤二、依据公式Wh=2π[B-1-Ln(2B-1)+{Ln(B-1)+0.39-0.61ϵr}]]]>A=Z060ϵr+12+ϵr-1ϵr+1(0.23+0.11ϵr),B=377π2Z0ϵr]]>优化上述参数，其中εr为介质板介电常数；步骤三、确定微带间隙等效电路各集总参数元件值C11，C12，L12，L11，R1，R2，C2，L2其值由以下公式确定：c11·25Z0h=[1.125tanh(1.358Wh)-0.315]·tanh[(0.0262+0.184hW)+(0.217+0.0619lnWh)Sh]]]>c12·25Z0h=[6.832tanh(0.0109Wh)+0.910]·tanh[(1.411+0.314hW)+(Sh)1.248+0.360tan-1Wh]]]>L12·25hZ0=[0.008285tanh(0.5665Wh)+0.0103]+[0.1827+0.00715lnWh]·exp[-1·(5.207+1.283tanh(1.656hW))·(Sh)0.542+0.873tan-1Wh]]]>L11·25hZ0=[0.134+0.0436lnhW]·exp[-1·(3.656+0.246hW)·(Sh)1.739+0.390lnWh]]]>R1Z0=1.024tanh(2.025Wh)·tanh[(0.01584+0.0187hW)Sh+(0.1246+0.0394·sinh(Wh))]]]>c2·25Z0h=[0.1776+0.05104ln(Wh)]hS+[0.574+0.3615hW+1.156ln(Wh)]·sech(2.3345Sh)]]>L2·25hZ0=[0.00228+0.08737.52W/h+cosh(W/h)]·sinh(2.3345Sh)]]>R2Z0=[-1.78+0.749Wh]Sh+[1.196-0.971ln(Wh)]·sinh(2.3345Sh);]]>步骤四、将环行器SIW部分与中心结部分抽出电原理图，将间隙电原理图与其余部分电原理图代入ADS软件优化，可以获得最优匹配电路，使环行器达到最佳性能；由此等效电路，推导出环行器最佳性能时微带间隙的S与W值，最后将此时的微带间隙模型代入HFSS软件中，继续优化得到最好微带间隙模型数值S，W,W1，h。