[发明专利]Ka波段微带波导转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及毫米波技术领域，具体地，涉及一种Ka波段微带波导转换电路。

背景技术

在现代毫米波技术领域中，微带线以其便于集成的特点成为十分重要的传输线形式。但是随着高频段领域的不断研究和发展，微带线已不能满足对于低传输损耗的要求。因此金属波导也逐渐成为了毫米波系统采用的主要形式，而作为微带线和金属波导之间的过渡，微带-波导转换电路无疑成为了比较热门的研究领域。结构简单、插损小、驻波系数小、宽频带等特点是对该类产品的最基本要求。

常用的微带-波导转换方式有脊波导转换、过渡鳍线转换、耦合探针转换三种。在毫米波频段，耦合探针转换方式中的微带探针转换因其在结构尺寸、插损等方面的优势而得到了更为广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种Ka波段微带波导转换电路，该Ka波段微带波导转换电路具有如下优点：1)宽频带，覆盖Ka频段12GHz带宽；2)低损耗过渡，全频段内插损小于0.4dB；3)结构简单、紧凑，易于集成。

为了实现上述目的，本发明提供一种Ka波段微带波导转换电路，该Ka波段微带波导转换电路包括：微带电路板、矩形波导腔和微带电路板槽；其中，所述微带电路板放置在所述微带电路板槽内，并垂直于所述矩形波导腔的波导口的宽边伸入矩形波导腔；所述微带电路板一端为输入端口，另一端伸入所述矩形波导腔内。

优选地，所述微带电路板包括：介质基板以及设置在所述介质基板上的微带传输线、阻抗变换器、探针、接地孔和接地区域。

优选地，所述介质基板的型号为Rogers RT5880。

优选地，所述矩形波导腔为型号为BJ320的矩形波导腔。

优选地，所述矩形波导腔的长度为7.112mm；所述矩形波导腔的宽度为3.556mm。

优选地，所述微带电路板伸入所述矩形波导腔的部分与所述矩形波导腔的短路面之间的距离等于四分之一波导波长的奇数倍。

优选地，所述微带电路板和所述微带电路板槽之间设置有无铅焊料。

通过上述技术方案，本发明设计中，采用Ansoft HFSS电磁仿真环境对该微带-波导转换电路进行建模、仿真和优化设计，其三维模型如图3所示，仿真后的微带-波导转换电路的插入损耗和回波损耗如图4所示。仿真结果表明，该微带-波导转换电路在28-40GHz的宽带范围内插损小于0.15dB，回波损耗小于-28dB。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是说明本发明的一种Ka波段微带波导转换电路的优选实施方式的微带电路板结构正面结构示意图；

图1’是说明本发明的一种Ka波段微带波导转换电路的优选实施方式的微带电路板结构反面结构示意图；

图2是说明本发明的一种Ka波段微带波导转换电路的优选实施方式的结构图；

图2’是说明本发明的一种Ka波段微带波导转换电路的优选实施方式的A-A’剖视面的结构图；以及

图3是说明本发明的一种Ka波段微带波导转换电路的优选实施方式的三维仿真模型结构图；

图4是说明本发明的一种Ka波段微带波导转换电路的优选实施方式三维仿真结果示意图。

附图标记说明

1 微带电路板 2 矩形波导腔

3 微带电路板槽 11微带传输线

12阻抗变换器 13探针

14接地孔 15接地区域

16介质基板 21短路面

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图1所示的上下左右。“内、外”是指具体轮廓上的内与外。“远、近”是指相对于某个部件的远与近。