[发明专利]封装的集成基片间隙波导四功分器

说明书

本发明公开了封装的集成基片间隙波导四功分器，其包括上层介质板、下层介质板以及设置在上层介质板和下层介质板之间的间隔介质板；上层介质板的上表面印刷有第一金属层，第一金属层上设有三个扇形缝隙，每一扇形缝隙连接有电阻，上层介质板的下表面印刷有微带线；下层介质板的上表面印刷有周期性排列的圆形金属贴片，下层介质板的下表面印刷有第二金属层，每一圆形金属贴片通过金属过孔与第二金属层连接。微带线由14节线段构成。本发明能够降低损耗和提高抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及封装的集成基片间隙波导四功分器。

背景技术

随着移动通信与互联网的深度融合，以及物联网的飞速发展，智能终端设备的接入量和无线数据流量呈指数级增长。第四代(4G)移动通信技术已经不能满足低延迟、高容量和大连接的需求。因此，面向2020年和未来的第五代(5G)通信的研究将开始，将带来最终的用户体验。毫米波技术对于5G通信提高数据速率至关重要。5G的一些毫米波频段已经发布，包括24.25GHz-27.5GHz,37GHz-40.5GHz和42.5GHz-43.5GHz频段由国际电信联盟(ITU)提出，联邦通信委员会(FCC)提出的27.5GHz-28.5GHz频段。

功率分配器即功分器，是将输入信号功率分成相等或不等的几路功率输出的一种多端口无源微波网络，用于功率分配或功率合成。其性能直接影响整个系统能量的分配效率。随着毫米波天线和滤波器等器件的不断发展，对毫米波功分器的要求也越来越高，需求也越来越大。传统的微带功分器(如威尔金森、分支线电桥、环形电桥等)，品质因数低，易实现宽带，但具有损耗大，功率容量小等缺点，且存在平面/非平面集成问题，制作成本高、工艺复杂。

因此，需要适用于毫米波通信的功分器。基片集成波导(SIW)能够实现毫米波应用的平面化和集成，传输损耗低。但是，SIW功分器存在输出端口隔离度低、带宽窄、空间辐射和不适合集成等问题。

2012年，微带间隙波导被设计出来以满足通信系统小型化的需求。近年来，张晶等学者利用介质板代替了微带间隙波导中的空气间隙，设计出了集成基片间隙波导(ISGW)结构，实现了更稳定的间隙高度和更好的性能。ISGW具有的理想磁导体(PMC)性能使之可以方便地应用于各种微波毫米波器件的封装。但是，在四功分器的应用中，还没有采用集成基片间隙波导结构。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供封装的集成基片间隙波导四功分器，能够降低损耗和提高抗干扰能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供封装的集成基片间隙波导四功分器，包括上层介质板(1)、下层介质板(3)以及设置在所述上层介质板(1)和下层介质板(3)之间的间隔介质板(2)；所述上层介质板(1)的上表面印刷有第一金属层(11)，第一金属层(11)上设有三个扇形缝隙(111)，每一扇形缝隙(111)连接有电阻(112)，电阻(112)的电阻值为1-100Ω，所述上层介质板(1)的下表面印刷有微带线(12)；所述下层介质板(3)的上表面印刷有周期性排列的圆形金属贴片(31)，所述下层介质板(3)的下表面印刷有第二金属层(32)，每一所述圆形金属贴片(31)通过金属过孔(33)与第二金属层(32)连接；其中，所述微带线(12)包括：第一线段(121)；第二线段(122)，连接第一线段(121)；第三线段(123)、第四线段(124)，分别连接所述第二线段(122)端部的左侧和右侧；第五线段(125)、第六线段(126)，分别连接第三线段(123)、第四线段(124)；第七线段(127)、第八线段(128)，分别连接第五线段(125)端部的左侧和右侧；第九线段(129)，连接第七线段(127)端部的左侧第十线段(1210)，连接第八线段(128)端部的左侧；第十一线段(1211)、第十二线段(1212)，分别连接第六线段(126)端部的左侧和右侧；第十三线段(1213)，连接第十一线段(1211)端部的右侧；第十四线段(1214)，连接第十二线段(1212)端部的右侧；所述三个扇形缝隙(111)分别位于第二线段(122)、第五线段(125)、第六线段(126)正上方。