專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鏡像連接半?；刹▽?dǎo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種毫米波與微波的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種鏡像連接半?；刹▽?dǎo)(ITHMSIW)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的毫米波與微波無(wú)源器件設(shè)計(jì)中，矩形波導(dǎo)作為一種性能優(yōu)良的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用，然而其體積較大、加工精度要求嚴(yán)格、成本高與不易集成的缺陷難以避免。在過(guò)去幾年中涌現(xiàn)出來(lái)的基片集成波導(dǎo)(SIW)，在保持了與矩形波導(dǎo)相似的導(dǎo)波特性的基礎(chǔ)之上，可以采用標(biāo)準(zhǔn)的印刷電路板(PCB)工藝進(jìn)行加工，在生產(chǎn)成本、體積以及與平面電路的集成方面做出了重大改進(jìn)。隨后出現(xiàn)的半?；刹▽?dǎo)(HMSIW)克服了基片集成波導(dǎo)(SIW)在較低的微波頻段(比如X波段、Ku波段)內(nèi)，存在的尺寸相對(duì)較大的不足，進(jìn)一步縮小了所設(shè)計(jì)的器件的尺寸。然而半?；刹▽?dǎo)作為一種單側(cè)開(kāi)放結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的微波器件時(shí)存在著較大的困難。本實(shí)用新型提出的鏡像轉(zhuǎn)接半?；刹▽?dǎo)(ITHMSIW)在具有半模基片集成波導(dǎo)(HMSIW)相同的生產(chǎn)工藝和加工精度且保持相似傳輸特性的基礎(chǔ)之上，同時(shí)具有雙側(cè)開(kāi)放結(jié)構(gòu)。這為利用半?；刹▽?dǎo)(HMSIW)設(shè)計(jì)具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的微波平面電路和器件提供了最直接、有效的幫助，因此具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)中涉及的半?；刹▽?dǎo) (HMSIff)結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)稱(chēng)功率分配結(jié)構(gòu)的功能，本實(shí)用新型提供了一種尺寸小、損耗低、 成本低、易集成、性能好的鏡像連接半?；刹▽?dǎo)(ITHMSIW)，與半?；刹▽?dǎo) (HMSIW)采用相同的生產(chǎn)工藝和加工精度且保持相似傳輸特性。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案一種鏡像連接半?；刹▽?dǎo)，包括設(shè)有金屬貼片的介質(zhì)基片、兩條相應(yīng)的呈軸對(duì)稱(chēng)方式構(gòu)成的單側(cè)開(kāi)口面支路；其中，每條支路的開(kāi)口面的一側(cè)設(shè)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(nèi)壁上設(shè)置有金屬套，所述金屬套與覆于介質(zhì)基片上表面的金屬貼片以及下表面的金屬貼片相連接。進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的鏡像連接半模基片集成波導(dǎo)，在兩條單側(cè)開(kāi)口面支路均可以作為輸入/輸出端，當(dāng)其中一條去路作為輸入端時(shí)，則另一條支路則為輸出端。優(yōu)選的，本實(shí)用新型的鏡像連接半模基片集成波導(dǎo)，金屬化通孔的直徑為0. 5毫米，相鄰金屬化通孔中心之間的間距為0. 8毫米。優(yōu)選的，本實(shí)用新型的鏡像連接半?；刹▽?dǎo)，兩排周期性排列的金屬孔列中的內(nèi)側(cè)金屬化通孔列與金屬貼片開(kāi)口邊沿之間的距離為6. 5毫米。[0012]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案具有如下有益效果1.本實(shí)用新型具有雙側(cè)開(kāi)口面，支持對(duì)稱(chēng)輸出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；該鏡像連接半模基片集成波導(dǎo)(ITHMSIW)在結(jié)構(gòu)上包含上、下金屬敷層、中間的介質(zhì)層及介質(zhì)層中連接上、下金屬敷層的金屬化通孔。這種結(jié)構(gòu)從半?；刹▽?dǎo)(HMSiw)結(jié)構(gòu)演化而來(lái)，保留了半模基片集成波導(dǎo)(HMSIW)固有的低損耗特性，同時(shí)由于該鏡像連接半模基片集成波導(dǎo) (ITHMSIff)具有雙側(cè)開(kāi)口面，可以用于具有對(duì)稱(chēng)輸出方式的微波毫米波器件及電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而半?；刹▽?dǎo)(HMSIW)僅具有單側(cè)開(kāi)口面，因此該鏡像連接半?；刹▽?dǎo)(ITHMSIW)在設(shè)計(jì)微波毫米波器件及電路尤其是具有對(duì)稱(chēng)輸出結(jié)構(gòu)的器件及電路時(shí)，不僅具有極低的損耗特性，同時(shí)還具有更大的靈活性。2.低成本；由于該鏡像連接半?；刹▽?dǎo)(ITHMSIW)結(jié)構(gòu)僅由單層介質(zhì)板外加上、下兩層金屬敷層和中間的金屬化通孔構(gòu)成，所以可以采用目前非常成熟的單層印刷電路板(PCB)生產(chǎn)工藝來(lái)生產(chǎn)，成本十分低廉。3.加工難度低，易于大規(guī)模生產(chǎn)；傳統(tǒng)的矩形金屬波導(dǎo)對(duì)加工精度要求非常高， 加工難度大，故不可能大規(guī)模生產(chǎn)。而該鏡像連接半?；刹▽?dǎo)(ITHMSIW)結(jié)構(gòu)采用單層印刷電路板(PCB)生產(chǎn)工藝就可能達(dá)到要求的精度并有滿(mǎn)意的性能，所以能夠大規(guī)模生產(chǎn)，加工難度也較低。4.尺寸小，易于集成；由于該鏡像連接半模基片集成波導(dǎo)(ITHMSIW)結(jié)構(gòu)采用單層印刷電路板(PCB)工藝生產(chǎn)，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(shè)計(jì)上的麻煩。5.器件上、下表面均有金屬覆蓋，抗干擾能力強(qiáng)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)后視圖。圖4是本實(shí)用新型的金屬化通孔的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方案
以下結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述如圖1結(jié)合圖2、3所示，本實(shí)用新型包括設(shè)有金屬貼片2的介質(zhì)基片1與兩條呈軸對(duì)稱(chēng)方式構(gòu)成的單側(cè)開(kāi)口面第一支路21、第二支路22。以第一支路21為例，如定義從其上方的金屬化孔列32、34阻擋住了支路中傳輸?shù)碾姶挪?，使其不能從支路的上方流出?而只能從支路的右側(cè)流出，因此稱(chēng)左側(cè)沒(méi)有金屬化的通孔的一邊為單側(cè)開(kāi)口面，“開(kāi)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(kāi)口面的一側(cè)均設(shè)有兩排周期性排列的金屬孔列，如第一支路21包括金屬孔列32、34，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?lài)鷻谝粯?，電磁波不能穿過(guò)；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(chǎn)生生硬的反彈，該空氣槽實(shí)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0. 5毫米，金屬化通孔的直徑與工作頻率有關(guān)，頻率較低的同類(lèi)結(jié)構(gòu)，金屬化通孔的直徑可以大一些，比如1.0毫米，但總體來(lái)說(shuō)，差別不會(huì)太多，最多是0. 5毫米與2. 0毫米之間的差距；相鄰金屬化通孔中心之間的間距為0. 8毫米，這個(gè)也與工作頻率有關(guān)，頻率較低的同類(lèi)結(jié)構(gòu)，金屬化通孔中心距的距離可以大一些，比如2. 0毫米，但總體來(lái)說(shuō)，差別不會(huì)太多，主要是隨著金屬化通孔直徑的變化而做出相應(yīng)變化，以避免兩個(gè)金屬化通孔重疊。兩排金屬孔列中的內(nèi)側(cè)金屬孔列34與金屬貼片開(kāi)口邊沿41之間的距離為6. 5毫米，這個(gè)距離與工作頻率有關(guān)，頻率較低的同類(lèi)結(jié)構(gòu)，這個(gè)距離可以大一些，這距離的具體的值的選擇以使該導(dǎo)引電磁波的結(jié)構(gòu)能夠正常通過(guò)所要求頻率的電磁波而不產(chǎn)生明顯性能衰減為準(zhǔn)則的。本實(shí)用新型中，兩條單側(cè)開(kāi)口面支路均可以作為輸入/輸出端，當(dāng)其中一條去路作為輸入端時(shí)，則另一條支路則為輸出端。如圖4所示，在通孔內(nèi)壁上設(shè)置金屬套7，并將金屬套7與覆于介質(zhì)基片1上表面的金屬貼片2與下表面的金屬貼片6連接起來(lái)。
權(quán)利要求1.一種鏡像連接半?；刹▽?dǎo)，其特征在于包括設(shè)有金屬貼片的介質(zhì)基片、兩條相應(yīng)的呈軸對(duì)稱(chēng)方式構(gòu)成的單側(cè)開(kāi)口面支路；其中，每條支路的開(kāi)口面的一側(cè)設(shè)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(nèi)壁上設(shè)置有金屬套，所述金屬套與覆于介質(zhì)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(quán)利要求1所述的鏡像連接半?；刹▽?dǎo)，其特征在于在兩條單側(cè)開(kāi)口面支路均可以作為輸入/輸出端，當(dāng)其中一條去路作為輸入端時(shí)，則另一條支路則為輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡像連接半?；刹▽?dǎo)，其特征在于金屬化通孔的直徑為0. 5毫米，相鄰金屬化通孔中心之間的間距為0. 8毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡像連接半?；刹▽?dǎo)，其特征在于兩排周期性排列的金屬孔列中的內(nèi)側(cè)金屬化通孔列與金屬貼片開(kāi)口邊沿之間的距離為6. 5毫米。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種鏡像轉(zhuǎn)接半模基片集成波導(dǎo)，包括設(shè)有金屬貼片的介質(zhì)基片、兩條相應(yīng)的呈軸對(duì)稱(chēng)方式構(gòu)成的單側(cè)開(kāi)口面支路；其中，每條支路的開(kāi)口面的一側(cè)設(shè)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(nèi)壁上設(shè)置有金屬套，所述金屬套與覆于介質(zhì)基片上表面的金屬貼片與下表面的金屬貼片連接。本實(shí)用新型具有雙側(cè)開(kāi)放的軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)、尺寸緊湊、集成度高、損耗小、成本低以及易于大規(guī)模生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01P3/00GK202042580SQ201120087539
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者劉冰, 洪偉 申請(qǐng)人:東南大學(xué), 南京航空航天大學(xué)