[发明专利]一种基片集成式低无源互调波导法兰垫片

权利要求书

1.一种基片集成式低无源互调波导法兰垫片，其特征在于：包括双面周期性金属单元(1)、介质基片(2)及金属化通孔(3)；介质基片(2)上预留有波导传输口和固定通孔，尺寸及位置与相应的标准波导法兰一致；所述双面周期性金属单元(1)为平面贴片结构，按照设定的规则依次排列，采用PCB印制板工艺分别印制于介质基片(2)的正反两面；介质基片(2)的正反面上位置相对应的两个双面周期性金属单元(1)之间通过金属化通孔(3)相连接；

所述双面周期性金属单元(1)为任意规则形状，在同一平面内的形状、尺寸及排列方式相同；

所述基片集成式低无源互调波导法兰垫片的一种结构形式为：还包括正面外层介质(4)和反面外层介质(5)，正面外层介质(4)和反面外层介质(5)采用多层PCB工艺分别粘接于介质基片(2)的正反两面；正面外层介质(4)、反面外层介质(5)上预留有波导传输口和固定通孔，尺寸及位置与相应的标准波导法兰一致；

所述基片集成式低无源互调波导法兰垫片的另一种结构形式为：还包括支撑垫块(6)，设置在介质基片(2)的正反两面上，高出介质基片(2)表面，安装在波导法兰间时与法兰面之间形成空气间隙，支撑垫块(6)的安装位置和相应的标准波导法兰面匹配。

2.根据权利要求1所述的一种基片集成式低无源互调波导法兰垫片，其特征在于：所述双面周期性金属单元(1)的尺寸、介质基片(2)的厚度、金属化通孔(3)的直径、正面外层介质(4)的厚度、反面外层介质(5)的厚度通过以下步骤获得：

步骤一、在电磁仿真程序中建立单个双面周期性金属单元(1)仿真模型，设置双面周期性金属单元(1)、介质基片(2)、金属化通孔(3)、正面外层介质(4)、反面外层介质(5)的材料及尺寸参数初值，设置周期性边界条件，设置本征求解模式；

步骤二、通过本征值求解获得色散特性结果，调整各尺寸参数值，使得色散特性中的频率禁带覆盖所需的工作频带范围；

步骤三、根据获得的尺寸参数值，在电磁仿真程序中建立波导和所述基片集成式低无源互调波导法兰垫片结构连接后的整体仿真模型；

步骤四、设置传输功率，根据传输功率大小选择双面周期性金属单元数量，以保证足够的电磁波传输抑制性能；

步骤五、仿真获得插入损耗及驻波特性，调整尺寸参数，获得满足要求的插损及驻波性能。

3.根据权利要求2所述的一种基片集成式低无源互调波导法兰垫片，其特征在于：所述尺寸参数包括介质基片(2)的厚度、双面周期性金属单元(1)的尺寸、相邻两双面周期性金属单元(1)的间距、金属化通孔(3)的直径、正面外层介质(4)的厚度、反面外层介质(5)的厚度。

4.根据权利要求1所述的一种基片集成式低无源互调波导法兰垫片，其特征在于：所述双面周期性金属单元(1)的尺寸、介质基片(2)的厚度、金属化通孔(3)的直径及支撑垫块(6)的厚度通过以下步骤获得：

步骤一、在电磁仿真程序中建立单个双面周期性金属单元(1)仿真模型，设置双面周期性金属单元(1)、介质基片(2)、金属化通孔(3)、支撑垫块(6)的材料及尺寸参数初值，设置周期性边界条件，设置本征求解模式；

步骤二、通过本征值求解获得色散特性结果，调整各尺寸参数值，使得色散特性中的频率禁带覆盖所需的工作频带范围；

步骤三、根据获得的尺寸参数值，在电磁仿真程序中建立波导和所述基片集成式低无源互调波导法兰垫片结构连接后的整体仿真模型；

步骤四、设置传输功率，根据传输功率大小选择双面周期性金属单元数量，以保证足够的电磁波传输抑制性能；

步骤五、仿真获得插入损耗及驻波特性，调整尺寸参数，获得满足要求的插损及驻波性能。

5.根据权利要求4所述的一种基片集成式低无源互调波导法兰垫片，其特征在于：所述尺寸参数包括介质基片(2)的厚度、双面周期性金属单元(1)的尺寸、相邻两双面周期性金属单元(1)的间距、金属化通孔(3)的直径、支撑垫块(6)的厚度。