[发明专利]一种基于模式转换的CSIW传输线

说明书

本发明公开了一种基于模式转换的CSIW传输线，包括介质基板以及分别设置在介质基板上、下表面的顶层金属层、底层金属层，所述顶层金属层和所述底层金属层的一侧分别上下对应设置有多个开路枝节，所述顶层金属层远离所述开路枝节的一侧设置有长条缝隙，所述长条缝隙远离所述开路枝节的一侧为中心导带。本发明的基于模式转换的CSIW传输线具有两种传输模式，与传统的CSIW相比，其整体尺寸缩小近一半；且其带宽更宽，插入损耗与回波损耗更好。

技术领域

本发明涉及微波传输线技术领域，尤其涉及一种基于模式转换的CSIW传输线。

背景技术

近些年，微波传输线技术快速发展。继波导、微带线、槽线等传输线相继出现后，一种新型微波传输线基片集成波导(SIW)也相继出现。传统的微带线具有体积小、易于与平面电路集成等优点；但另一方面由于其半开放结构使得微带传输线在频率比较高的时候辐射损耗变得十分大，因此导致微带线在高频时的应用受到限制。传统的矩形波导具有功率容量大、损耗较小等优点，因此在高频时得到广泛应用；但另一方面，由于其体积比较大，在与平面电路集成时会显得十分困难。因此，为了解决这两种缺点，出现了基片集成波导(SIW)这种新型微波传输线。它既具有损耗较小，又具有功率容量大、易于与平面电路集成等优点。因此在频率较高时，基片集成波导(SIW)得到了非常广的应用。

基片集成波导的上下铜面由金属通孔相连，因此其在于有源器件集成时会造成短路的现象，而且金属通孔的加工也十分不便，误差很大。所以为了解决上述两个问题，出现了梳状基片集成波导(CSIW)这种新型传输线，它在传输线的两侧用四分之一波长的开路枝节来代替金属通孔。因此与基片集成波导相比，CSIW既易于加工也能和有源器件集成。

但是，CSIW传输线在频率较低时可近似为两侧加载枝节的微带传输线，插入损耗波动较大，在高频时又由于高次模的影响其传输性能也十分不理想。因此在这两种因素的影响下，CSIW的传输带宽相对较窄，限制了其应用范围。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于模式转换的CSIW传输线，该传输线具有两种传输模式，且与传统的CSIW相比，其整体尺寸缩小近一半；在同等条件情况下，该传输线与传统的CSIW相比，其带宽更宽，插入损耗与回波损耗更好。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种基于模式转换的CSIW传输线，包括介质基板以及分别设置在介质基板上、下表面的顶层金属层、底层金属层，所述顶层金属层和所述底层金属层的一侧分别上下对应设置有多个开路枝节，所述顶层金属层远离所述开路枝节的一侧设置有长条缝隙，所述长条缝隙远离所述开路枝节的一侧为中心导带。

本发明技术方案的特点和进一步的改进在于：

优选的，多个所述开路枝节相互平行且均匀布设。

进一步优选的，所述开路枝节的长度为工作频率波长的四分之一。

优选的，相邻两个所述开路枝节之间的间距小于所述CSIW传输线的宽度。

优选的，所述长条缝隙的宽度满足：w+s>h；式中，w为中心导带的宽度，s为长条缝隙的宽度，h为介质基板的厚度。

优选的，所述中心导带的宽度为在8GHz工作频率下工作且阻抗为50Ω的微带线的宽度。

优选的，所述长条缝隙的两端还分别设置有与所述长条缝隙相连通的三角形缝隙。

本发明的基于模式转换的CSIW传输线的工作频率为3.3-11.8GHz；在3.3-6GHz内，所述CSIW传输线在准TEM模的模式下工作；在8-11.8GHz内，所述CSIW传输线在准TE10模的模式下工作；在6-8GHz内，所述CSIW传输线在过渡模的模式下工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：