[发明专利]印刷传输线和介电波导之间的连接装置

说明书

本发明涉及在介电基片上的印刷传输线和矩形波导之间的过渡装置,所述矩形波导包括形成所述波导的入口的前表面、平行该前表面并形成所述波导的出口的后表面、下表面、平行于所述下表面的上表面，所述上表面和所述下表面在所述前表面和所述后表面之间延伸，所述波导是一块介电材料，其除了所述前表面和所述后表面以外的表面完全金属化，所述过渡装置包括：在加宽的同时在所述波导的容积中形成在所述波导的所述入口和所述后表面之间的三维空腔，所述入口进一步形成所述空腔的入口，所述空腔在所述波导的所述下表面的入口高度处并在大于所述入口高度的出口高度处距所述空腔的所述入口一定距离结束；沿所述波导的所述前表面从所述传输线延伸到所述三维空腔的所述入口的电连接。

技术领域

本发明涉及从传输线到波导的过渡，更具体地涉及在基片上的印刷传输线与矩形波导之间的过渡。

背景技术

已知在基片上的印刷传输线与矩形波导之间有几种类型的过渡。

第一类型依靠基于在包含基片的平面和波导的纵向轴线之间的垂直配置的设定。在这种情况下，支撑传输线的基片完全阻断了波导的端部，并且在这条线与这个波导之间的电磁耦合随后由下列之中任一提供：

·布置在印刷电路的一个或多个接地平面中的一个或更多凹口，所述一个或更多凹口包括朝向波导的开窗，例如在文献US 2011/0267153中；

·例如贴片天线类型的一个或更多辐射元件，所述一个或更多辐射元件定向成朝向波导内部辐射，如在文献US 5793263中显著地说明的；

·相当于激励探头的元件，其定位在波导的入口处，例如像在文献US 8022784中；

·或者这些元件的任意可能的组合，乃至具有插入波导的其它元件例如空腔或“脊”，例如像在文献US 6794950中。

这种第一类型过渡的一个问题在于在基片和波导之间的垂直几何形状以及使用的各种耦合工具导致关于这种结构的组装的容易程度的严重问题，特别是关于在构成所述过渡的各个元件之间的定位的精细控制。

第二类型过渡包括以下配置，其中：

·要么基片被直接施加到波导的一个侧面上，典型地为它的下表面或上表面；

·要么波导自身转移到印刷电路的表面上。

在所有情况下，印刷传输线到波导的耦合是由在基片和波导的侧面上刻在一起且彼此相对定位的图案产生。这些图案可能相当于槽或电极，例如像在文献US 6977560、US8368482、WO2010/130293和US 7132905中。因此，所有这些解决方案需要在波导上直接蚀刻耦合图案并将它们与刻在印刷电路上的图案非常精确地对齐或隔开，所以导致在生产和组装中的真正的困难。

第三类型过渡对应于其中在传输线和波导之间的耦合由连接到线的端部并插入波导之中的探头或天线系统获得的解决方案。这个探头或天线随后与在波导内产生的其他元件例如空腔或脊相结合。文献US 3146410、US 6002305、US 7746191是这个的一些例子。这种类型的解决方案的主要缺点是基于在波导中物理地插入柱塞的需要，具有生产、组装和定位的所有相关的困难。

第四类型同样基于在其上印有传输线的基片的波导内插入的原理。基片随后要么从波导开口端部分地插入波导，要么完全插入该波导的平面E。在基片上的印刷图案要么是天线类型要么是锥形类型(例如在微带线和槽线之间的基片上产生的过渡)。文献US3732508、US 4260964和US 8305280 描述了这样的过渡的例子。至于所述第三类型，此类解决方案的主要困难是将支撑印刷图案的基片的全部或一部分插入波导。