[发明专利]小型化宽带慢波半模基片集成波导耦合器及其设计方法

摘要

本发明公开了一种小型化宽带慢波半模基片集成波导耦合器及其设计方法，利用半模基片集成波导传输线的开放边沿作为耦合器的耦合部分，并在其表面蚀刻形成微带多段线网络以代替传统的金属面形成新的耦合器结构。与传统基片集成波导耦合器相比，本发明通过微带多段线引入电感性加载，形成慢波效应，有效地减小了耦合边的物理尺寸；多参量可调节的微带多段线结构，能够灵敏地影响耦合器的耦合特性，更加灵活有效地控制耦合系数和耦合带宽；同时微带多段线中多个结构尺寸可调的参数又为耦合器各项性能指标的优化提供了新的设计自由度，由其构成新型耦合器与传统的基片集成波导耦合器相比，具有更低的剖面、更宽的工作带宽和更好的耦合性能。

主权项

1.一种小型化宽带慢波半模基片集成波导耦合器，包括介质基板(1)，所述介质基板(1)的上下两个表面上设置为金属敷层，其特征在于：所述介质基板(1)上表面的金属敷层包括两个不接触且相互对称的半模基片集成波导传输线(2)，所述半模基片集成波导传输线(2)的内侧上均设置有加载窗(4)，所述加载窗(4)内设置有微带多段线网络(5)，所述半模基片集成波导传输线(2)的外侧均设置有电壁(6)，所述电壁(6)和加载窗(4)之间设置有金属化通孔(7)；一半模基片集成波导传输线(2)的两端分别通过梯形微带过渡段与输入端(81)和直通输出端(82)相连，另一半模基片集成波导传输线(2)的两端分别通过梯形微带过渡段与隔离端(83)和耦合输出端(84)相连；所述微带多段线网络(5)包括多个沿加载窗(4)依次排列的微带节点(51)，微带节点(51)沿横向构成单排结构，微带节点(51)的两相对端口上连接有横向微带多段线，另两相对端口上连接有纵向微带多段线(52)；横向微带多段线实现相邻两个微带节点(51)之间的连接且和两端的微带节点(51)与半模基片集成波导传输线(2)相连；纵向微带多段线连接在微带节点(51)与半模基片集成波导传输线(2)之间，且微带多段线网络(5)、横向微带多段线和纵向微带多段线没有重叠区域。