[发明专利]一种基于基片集成波导的功分器

权利要求书

1.一种基于基片集成波导的功分器，其特征在于,该功分器包括：第一端口（1）、第二端口（2）、第三端口（3）、多个隔离电阻；所述功分器关于中心线对称；所述第一端口（1）为公共端口，用于输入微波信号或者输出微波信号；所述第二端口（2）和所述第三端口（3）为分端口，用于输出等幅度同相位微波信号或者输入等幅度同相位微波信号；所述功分器采用基片集成波导结构，包括上层金属面 (16)、中间介质板 (19) 和下层金属面 (17)，中间介质板 (19)位于上层金属面(16)和下层金属面(17)之间；所述第一端口（1）与所述第二端口（2）、所述第三端口（3）之间设置一由多个金属过孔（18）组成的基片集成波导；在所述第二端口（2）和所述第三端口（3）之间设置由一排多个金属过孔（18）构成的封闭环型波导壁组成的环形基片集成波导（8）；所述第二端口（2）和所述第三端口（3）之间的所述环形基片集成波导外部连接有多个隔离电阻，其中，多个隔离电阻设置于环形基片集成波导的没有设置金属过孔的侧壁上；所述多个隔离电阻包括：第一隔离电阻（12）、第二隔离电阻（13）、第三隔离电阻（14）、第四隔离电阻（15）；所述第一隔离电阻（12）和所述第二隔离电阻（13）并联；第三隔离电阻（14）和所述第四隔离电阻（15）并联，且所述第一隔离电阻（12）和所述第二隔离电阻（13）与所述第三隔离电阻（14）和所述第四隔离电阻（15）关于所述功分器的中心线对称；其中，所述每个金属过孔（18）均与上层金属面(16) 和下层金属面 (17) 相接触；

其中，所述环形基片集成波导（8）包括：第三基片集成波导（9）、第四基片集成波导（10）和第五基片集成波导（11）；所述第二端口（2）通过第四基片集成波导（10）与所述第一隔离电阻（12）和所述第二隔离电阻（13）进行连接；所述第三端口（3）通过第三基片集成波导（9）与所述第三隔离电阻（14）和所述第四隔离电阻（15）进行连接；其中，所述第四基片集成波导（10）和所述第三基片集成波导（9）关于所述功分器的中心线对称，且所述第四基片集成波导（10）和所述第三基片集成波导（9）均为弧形结构；所述第一隔离电阻（12）和所述第二隔离电阻（13）与所述第三隔离电阻（14）和所述第四隔离电阻（15）之间通过第五基片集成波导（11）连接，其中所述第五基片集成波导（11）为弧形结构，所述第一隔离电阻（12）、所述第二隔离电阻（13）位于所述第三基片集成波导（9）与第五基片集成波导连接处未设置金属过孔的外侧壁上，所述第三隔离电阻（14）、所述第四隔离电阻（15）位于所述第四基片集成波导（10）与所述第五基片集成波导（11）连接处未设置金属过孔的外侧壁上。

2.根据权利要求1所述的功分器，其特征在于，所述第二端口（2）和所述第三端口（3）关于所述功分器的中心线对称且在一条直线上，所述第一端口（1）在所述功分器的中心线上。

3.根据权利要求1或2所述的功分器，其特征在于， 所述第一端口（1）依次通过微带线和基片集成波导连接所述第二端口（2）或所述第三端口（3），其中所述微带线包括：第一匹配子微带线与第二匹配子微带线连接；所述基片集成波导包括第一基片集成波导和第二基片集成波导连接构成。

4.根据权利要求1所述的功分器，其特征在于，所述第四基片集成波导（10）和所述第三基片集成波导（9）的长度均为介质波长的四分之一，且特性阻抗均为70欧姆。

5.根据权利要求1所述的功分器，其特征在于，所述第五基片集成波导（11）的长度是介质波长的一半，且特性阻抗为70欧姆。

6. 根据权利要求1或2所述的功分器，其特征在于，所述金属过孔（18）的间距小于介质波长的二十五分之一，且孔直径小于。

7.根据权利要求3所述的功分器，其特征在于，所述第一基片集成波导、所述第二基片集成波导、所述第三基片集成波导（9）、所述第四基片集成波导（10）和所述第五基片集成波导（11）的宽度通过下述公式计算获得：

其中Z是特性阻抗，w是基片集成波导的宽度，是自由空间波阻抗，h是基板介质厚度，是中间介质的介电常数，f是工作频率，c是自由空间光速。