一種垂直型同軸-微帶轉換電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及微波無源技術領域，特別涉及一種垂直型同軸-微帶轉換電路。
【背景技術】
[0002] 為了提高微波有源模塊電路的集成度及小型化程度，電路內部通常采用易于與 MMIC(微波單片集成電路）互聯(lián)的微帶電路形式，而系統(tǒng)接口通常為同軸或波導形式，因此 一般情況下模塊電路的輸入、輸出接口均需要設計同軸-微帶轉換電路。
[0003] 工程中廣泛采用的同軸-微帶轉換電路如圖1所示的水平型同軸-微帶轉換電 路，圖中1為同軸線，2為微帶線，同軸線的內導體直接與微帶線導帶互連，該水平型轉換電 路具有工藝實現簡單及可用帶寬大等優(yōu)點。然而由于衛(wèi)星通信艙內布局等因素的制約，通 常要求信號為垂直流向，此時接口電路必須選用圖2所示的垂直型同軸-微帶轉換電路。 該垂直型同軸-微帶轉換電路包括同軸線1、金帶3和微帶線2,金帶3用于連接同軸線1 向外延伸的內導體和微帶線2,其對應實物、傳輸電磁場模式及特征阻抗如表1所不。從表 1可以看出，絕緣子內引線延伸部分及金帶將引入寄生電感，會嚴重限制該轉換電路在高頻 段的應用。
[0004] 表1現有的垂直型同軸-微帶轉換電路的對應物、傳輸電磁場模式和特征阻抗列 表


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種垂直型同軸-微帶轉換電路， 該電路在微帶線的互連端側面增加了射頻地，該射頻地與同軸線和微帶線的地連通，可以 使同軸內導體延伸部分和互連金帶與之構成微帶線，從而拓展了該轉換電路的可用頻帶帶 寬并降低了轉換電路的回波損耗。
[0007] 本發(fā)明的上述目的通過以下方案實現：
[0008] -種垂直型同軸-微帶轉換電路，包括同軸線、互連金帶、微帶線，互連金帶連接 同軸線內導體延伸部分和微帶線電路部分，其特征在于：在微帶線的互連端側面引入設定 高度H的射頻地，所述射頻地與同軸線和微帶線的地連通，其中H>0。
[0009] 在上述的垂直型同軸-微帶轉換電路中，通過如下方法在微帶線的互連端側面引 入高度為H的射頻地：在微帶線的端側面上涂覆導電膠，所述導電膠的涂覆區(qū)域與微帶線 的地連接，所述區(qū)域寬度與所述微帶線端面寬度相同，所述區(qū)域的高度為H。
[0010] 在上述的垂直型同軸-微帶轉換電路中，射頻地的高度H根據同軸-微帶轉換電 路的可用頻帶、回波損耗進行調整，具體調整方法如下：
[0011] (1)、首先在HFSS軟件中建立垂直型同軸-微帶轉換電路的仿真模型，設定射頻地 的初始高度為h。；
[0012] (2)、在仿真軟件中設置所述轉換電路的初始工作頻帶；
[0013] (3)、仿真分析得到所述轉換電路在工作頻帶內的回波損耗，如果得到的回波損耗 大于設定的最小回波損耗L。，則調整射頻地的高度并重復步驟（3)，如果仿真分析得到的回 波損耗小于或等于設定的最小回波損耗L。，則進入步驟（4);
[0014] (4)、擴展轉換電路的工作頻帶，并返回步驟（3)，其中，如果擴展工作頻帶后無法 通過調整射頻地的高度實現回波損耗小于或等于設定的最小回波損耗L。，則將上一組工作 頻帶內滿足回波損耗小于或等于設定的最小回波損耗L。的射頻地高度記錄為最終的射頻 地高度設置值Hcipt;
[0015] (5)、加工實物轉換電路，在微帶線的互連端側面涂覆高度為Hcipt的導電膠。
[0016] 本發(fā)明與現有技術相比，具有以下優(yōu)點：
[0017] (1)、本發(fā)明在微帶線的互連端側面上引入了射頻地，該射頻側地與同軸線和微帶 線的地連通。從微波電路阻抗匹配的角度而言：該引入的射頻側地與同軸線內導體延伸部 分以及互連金帶構成空氣微帶，將原同軸線內導體延伸部分和互連金帶的高阻感抗轉變?yōu)?微帶低阻，易于滿足同軸與微帶傳輸線的寬帶匹配，降低了轉換電路的回波損耗，減小了失 配；從電磁波傳播角度而言：該引入的射頻地實現了 "TEM-準TEM-準TEM"的連續(xù)漸變傳 播，相對于現有的轉換電路的"TEM-感抗輻射-準TEM"傳播方式，本發(fā)明的轉換電路消除 了感抗帶來的輻射損耗；
[0018] (2)、本發(fā)明具體工藝可行性強，采用導電膠涂覆方式來引入射頻地，實現方法簡 單、可靠。
【附圖說明】
[0019] 圖1為現有的水平型同軸-微帶轉換電路；
[0020] 圖2為現有的垂直型同軸-微帶轉換電路；
[0021] 圖3為本發(fā)明的采取寬帶補償的垂直型同軸-微帶轉換電路；
[0022] 圖4為實施例1中垂直型同軸-微帶轉換電路的回波損耗仿真結果；
[0023] 圖5為實施例2中不同厚度微帶線互連電路；
[0024] 圖6為實施例2中不同厚度微帶線互連電路的回波損耗仿真結果；
[0025] 圖7為實施例3中背靠背的垂直型同軸-微帶轉換電路；
[0026] 圖8為實施例3中寬帶補償的垂直型同軸-微帶轉換電路回波損耗實測值；
[0027]圖9為實施例3中未做補償的垂直型同軸-微帶轉換電路回波損耗實測值；
[0028] 圖10為實施例3中寬帶補償及未做補償的轉換電路回波損耗實測值比對。
【具體實施方式】
[0029] 下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述：
[0030] 本發(fā)明提供了一種垂直型同軸-微帶轉換電路，用于在微波有源模塊電路中，實 現微帶電路和同軸接口之間的低損耗互連。如圖3所示的同軸-微帶轉換電路的連接示意 圖，本發(fā)明的垂直型同軸-微帶轉換電路包括同軸線1、金帶3和微帶線2,其中，同軸線包 括外導體11和內導體12,微帶線的上表面濺射有金屬薄膜作為微帶線電路21，其下表面為 微帶線的地22。金帶3用于連接同軸線內導體12延伸部分和微帶線電路21，在微帶線的 互連端側面上引入有設定高度H的射頻地23,該射頻地23與同軸線的地也即同軸外導體 11和微帶線的地22連通，其中H>0。
[0031] 在實際工程實現中，濺射工藝無法在垂直型同軸-微帶轉換電路上引入上述的射 頻地，通過各種工藝的篩選和大量的試驗，最后本發(fā)明通過在微帶線的互連端側面上涂覆 導電膠的方式實現了射頻地的引入。其中導電膠的涂覆區(qū)域與微帶線的地及同軸的地相連 接，涂膠區(qū)域寬度與微帶線端面寬度相同且高度為H。該高度H根據同軸-微帶轉換電路的 預期使用頻段及回波損耗進行調整，具體調整方法如下：
[0032](1)、首先在HFSS軟件中建立垂直型同軸-微帶轉換電路的仿真模型，設定射頻地 的初始高度為h。；
[0033](2)、在仿真軟件中設置所述轉換電路的初始工作頻帶；例如設置初始工作頻帶為 IGHz~30GHz;
[0034] (3)、仿真分析得到所述轉換電路在工作頻帶內的回波損耗，如果得到的回波損耗 大于設定的最小回波損耗L。，則調整射頻地的高度并重復步驟（3)，如果仿真分析得到的回 波損耗小于或等于設定的最小回波損耗L。，則進