專利名稱：鏡像連接半模基片集成波導t形功率分配器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種毫米波與微波的導波結構，尤其涉及一種鏡像連接半模基片集成波導(ITHMSIff) T形功率分配器。
背景技術：
在現(xiàn)有的毫米波與微波無源器件設計中，矩形波導作為一種性能優(yōu)良的導波結構得到了廣泛的應用，然而其體積較大、加工精度要求嚴格、成本高與不易集成的缺陷難以避免。在過去幾年中涌現(xiàn)出來的基片集成波導(SIW)，在保持了與矩形波導相似的導波特性的基礎之上，可以采用標準的印刷電路板(PCB)工藝進行加工，在生產成本、體積以及與平面電路的集成方面做出了重大改進。
隨后提出的半?；刹▽?HMSIW)克服了基片集成波導(SIW)在較低的微波頻段(比如X波段、Ku波段)內，存在的尺寸相對較大的不足，進一步縮小了所設計的器件的尺寸。然而半?；刹▽ё鳛橐环N單側開放結構，在設計具有對稱結構的微波器件時存在著較大的困難；半?；刹▽?HMSIW)結構不能實現(xiàn)對稱功率分配功能。這為利用半?；刹▽?HMSIW)結構設計陣列天線的對稱饋電網(wǎng)絡提出了一個技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的所要解決的技術問題是針對背景技術中涉及的半?；刹▽?HMSIff)結構不能實現(xiàn)對稱功率分配功能，提供一種尺寸小、損耗低、成本低、易集成、性能好的鏡像連接半模基片集成波導(ITHMSIff) T形功率分配器，與半?；刹▽?HMSIW)采用相同的生產工藝和加工精度且保持相似傳輸特性。本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案
一種鏡像連接半?；刹▽形功率分配器，包括設有金屬貼片的介質基片、三條相應的呈T形軸對稱方式構成的單側開口面支路；
其中，每條支路的開口面的一側設有兩排周期性排列的金屬孔列，金屬孔列與支路的金屬貼片之間有一條L形的空氣槽；
在金屬孔列的金屬化通孔內壁上設置有金屬套，所述金屬套與覆于介質基片上表面的金屬貼片以及下表面的金屬貼片相連接。進一步的，本發(fā)明的鏡像連接半模基片集成波導T形功率分配器，在三條單側開口面支路中，第一開口面支路的端口為輸入端，其余開口面支路的端口為輸出端，在整個結構中心位置處有兩個用于分流能量的金屬化通孔。優(yōu)選的，本發(fā)明的鏡像連接半?；刹▽形功率分配器，金屬化通孔的直徑為O. 5毫米，相鄰金屬化通孔中心之間的間距為O. 8毫米。
優(yōu)選的，本發(fā)明的鏡像連接半?；刹▽形功率分配器，兩排周期性排列的金屬孔列中的內側金屬化通孔列與金屬貼片開口邊沿之間的距離為6. 5毫米。本發(fā)明采用上述技術方案具有如下有益效果I.本發(fā)明具有雙側開口面，支持對稱輸出結構設計；本發(fā)明在結構上包含上、下金屬貼片、中間的介質層及介質層中連接上、下金屬貼片的金屬化通孔。這種結構從半?；刹▽?HMSIW)結構演化而來，保留了半?；刹▽?HMSIW)固有的低損耗特性，同時由于本發(fā)明具有雙側開口面，可以用于具有對稱輸出方式的微波毫米波器件及電路的結構設計。而半?；刹▽?HMSIW)僅具有單側開口面，因此本發(fā)明在用半?；刹▽?HMSIW)設計陣列天線的對稱饋電網(wǎng)絡及功率分配結構時，不僅具有極低的損耗特性，同時還具有更大的靈活性。2.低成本；由于本發(fā)明僅由單層介質板外加上、下兩層金屬貼片和中間的金屬化通孔構成，所以可以采用目前非常成熟的單層印刷電路板(PCB)生產工藝來生產，成本十分低廉。3.加工難度低，易于大規(guī)模生產；傳統(tǒng)的矩形金屬波導對加工精度要求非常高，加工難度大，故不可能大規(guī)模生產。而本發(fā)明采用單層印刷電路板(PCB)生產工藝就可能達到要求的精度并有滿意的性能，所以能夠大規(guī)模生產，加工難度也較低。 4.尺寸小，易于集成；由于本發(fā)明可采用單層印刷電路板(PCB)工藝生產，所以可以作為印刷電路板的一部分被集成到大規(guī)模電路中去，避免了很多設計上的麻煩。5.本發(fā)明的器件上、下表面均有金屬覆蓋，抗干擾能力強。


圖I是本發(fā)明的結構主視圖。圖2是本發(fā)明的結構側視圖。圖3是本發(fā)明的結構后視圖。圖4是本發(fā)明的金屬化通孔的結構示意圖。具體實施方案
下面結合附圖對技術方案的實施作進一步的詳細描述
如圖I結合圖2、3所示，本發(fā)明包括設有金屬貼片2的介質基片I與三條呈T形對稱方式構成的單側開口面第一支路21、第二支路22、第三支路23。以第一支路21為例，其右側的金屬化孔列阻31、33擋住了支路中傳輸?shù)碾姶挪ǎ蛊洳荒軓闹返挠覀攘鞒?，而只能從支路的左側流出，因此稱左側沒有金屬化的通孔的一邊為單側開口面，“開口”即意味著電磁波可以有流出去的出口。其中在上述每條支路的開口面的一側均設有兩排周期性排列的金屬孔列，如第一支路21包括兩排金屬孔列31、33，周期性排列的金屬通孔列可以看成是能夠阻擋電磁波的柵欄，就像私家花園外面的金屬圍欄一樣，電磁波不能穿過；此金屬孔列與各自支路的金屬貼片之間有一條L形的空氣槽52，避免電磁直接接觸金屬化通孔列而產生生硬的反彈，該空氣槽實際上起到了在電磁波與金屬化通孔列之前的緩沖作用。其中，每排金屬孔列的金屬化通孔的直徑為O. 5毫米，金屬化通孔的直徑與工作頻率有關，頻率較低的同類結構，金屬化通孔的直徑可以大一些，比如I.O毫米，但總體來說，差別不會太多，最多是O. 5毫米與2. O毫米之間的差距；
相鄰金屬化通孔中心之間的間距為O. 8毫米，這個也與工作頻率有關，頻率較低的同類結構，金屬化通孔中心距的距離可以大一些，比如2. O毫米，但總體來說，差別不會太多，主要是隨著金屬化通孔直徑的變化而做出相應變化，以避免兩個金屬化通孔重疊。
兩排金屬孔列中的內側金屬孔列33與金屬貼片開口邊沿41之間的距離為6. 5毫米，這個距離與工作頻率有關，頻率較低的同類結構，這個距離可以大一些，這距離的具體的值的選擇以使該導引電磁波的結構能夠正常通過所要求頻率的電磁波而不產生明顯性能衰減為準則的。本發(fā)明中，端口 21為輸入端，端口 22、端口 23為輸出端，開口面42靠近整個結構中心位置處設置有兩個用于分流能量的金屬化通孔36與金屬化通孔37。
如圖4所示，在通孔內壁上設置金屬套7，并將金屬套7與覆于介質基片I上表面的金屬貼片2與下表面的金屬貼片6連接起來。
權利要求
1.一種鏡像連接半?；刹▽形功率分配器，其特征在于包括設有金屬貼片的介質基片、三條相應的呈T形軸對稱方式構成的單側開口面支路； 其中，每條支路的開口面的一側設有兩排周期性排列的金屬孔列，金屬孔列與支路的金屬貼片之間有一條L形的空氣槽； 在金屬孔列的金屬化通孔內壁上設置有金屬套，所述金屬套與覆于介質基片上表面的金屬貼片以及下表面的金屬貼片相連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的鏡像連接半?；刹▽形功率分配器，其特征在于在三條單側開口面支路中，第一開口面支路的端口為輸入端，其余開口面支路的端口為輸出端，在整個結構中心位置處有兩個用于分流能量的金屬化通孔。
3.根據(jù)權利要求I所述的鏡像連接半?；刹▽形功率分配器，其特征在于金屬化通孔的直徑為O. 5毫米，相鄰金屬化通孔中心之間的間距為O. 8毫米。
4.根據(jù)權利要求I所述的鏡像連接半?；刹▽形功率分配器，其特征在于兩排周期性排列的金屬孔列中的內側金屬化通孔列與金屬貼片開口邊沿之間的距離為6. 5毫米。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鏡像轉接半模基片集成波導T形功率分配器，包括設有金屬貼片的介質基片、三條相應的T形軸對稱方式構成的單側開口面支路；其中，每條支路的開口面的一側設有兩排周期性排列的金屬孔列，金屬孔列與支路的金屬貼片之間有一條L形的空氣槽；在金屬化通孔內壁上設置有金屬套，所述金屬套與覆于介質基片上表面的金屬貼片與下表面的金屬貼片連接。本發(fā)明具有雙側開放結構、T形對稱等功率輸出、尺寸緊湊、集成度高、損耗小、成本低以及易于大規(guī)模生產等一系列優(yōu)點。
文檔編號H01P5/12GK102723564SQ201110077148
公開日2012年10月10日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權日2011年3月30日
發(fā)明者劉冰, 強力, 洪偉, 王俊波, 王成華, 趙偉 申請人:東南大學, 南京航空航天大學