6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构
技术领域
1.本发明属于馈线技术领域，具体为一种6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构。
背景技术：
2.微波毫米波技术近年来得到了长足的发展，微波集成电路已广泛应用于各个技术领域，而很多微波集成电路都是建立在微带传输线的基础上。但天馈系统为了过渡和测试，常常需要将微带结构的输入输出转化为波导结构。矩形波导到微带的转换结构比较常见的一种方式是通过脊波导来过渡转换，因此，波导-微带转换很大程度上是脊波导-微带的转换结构。
3.现有方案中，脊波导到微带的转换结构在超宽带方面表现一般，性能达不到工程使用中对连接器的指标要求。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种覆盖6-18ghz超宽带的单脊波导到微带传输线的转换结构，满足工程使用中对连接器的指标要求。
5.实现本发明目的的技术解决方案为：一种6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构，包括依次连接的波导脊阻抗匹配段、连接过渡段、微带传输线段，所述波导脊阻抗匹配段包括波导前端、两级依次连接的高度不等的波导脊以及与微带连接处的金属盖板；所述连接过渡段包括金属连接体、过渡空气腔；所述微带传输线段包括微带线、微带传输线空气腔，微带线印制于介质板上。
6.进一步地，连接过渡段和微带传输线段的底部地板与金属盖板一体化设计。
7.进一步地，微带线与波导脊通过金属连接体间接接触；所述金属连接体为三棱柱结构，分别与波导脊和微带线焊接，起连接过渡作用。
8.进一步地，所述金属连接体底部与波导脊连接处开有一个小长方体槽，引入容性电抗起调节匹配作用。
9.进一步地，所述过渡空气腔与微带传输线空气腔高度不一致，起分割过渡作用。
10.进一步地，微带线的线宽为0.76mm，印制于高0.254mm的rogers rt/duroid 5880介质板上。
11.本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)设置依次连接的波导脊阻抗匹配段、连接过渡段和微带传输线，波导脊阻抗匹配段包括两段不同高度和长度的波导脊，连接过渡段包括金属连接体、过渡空气腔，实现了由单脊波导到微带传输线的过渡；(2)实现了较低的驻波系数和插入损耗，能够满足工程使用要求。
12.下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
附图说明
13.图1为本发明6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构的侧视图。
14.图2为本发明6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构的主视图。
15.图3为本发明驻波系数结果图。
16.图4位本发明插入损耗结果图。
具体实施方式
17.本发明一种6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构，包括依次连接的波导脊阻抗匹配段1、连接过渡段2、微带传输线段3，所述波导脊阻抗匹配段1包括波导前端4、两级依次连接的高度不等的波导脊5以及与微带连接处的金属盖板11；所述连接过渡段2包括金属连接体6、过渡空气腔8；所述微带传输线段3包括微带线10、微带传输线空气腔9，微带线10印制于介质板上12。
18.作为一种具体示例，连接过渡段2和微带传输线段3的底部地板与金属盖板11一体化设计，起稳定结构的作用。
19.作为一种具体示例，微带线10与波导脊5通过金属连接体6间接接触；所述金属连接体6为三棱柱结构，分别与波导脊5和微带线10焊接，起连接过渡作用。
20.作为一种具体示例，所述金属连接体10底部与波导脊5连接处开有一个小长方体槽7，引入容性电抗来辅助调节匹配。
21.作为一种具体示例，所述过渡空气腔8与微带传输线空气腔9高度不一致，起分割过渡作用。
22.作为一种具体示例，微带线10的线宽为0.76mm，印制于高0.254mm的rogers rt/duroid 5880介质板12上。
23.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
24.实施例
25.如图1所示，本实施例提供一种覆盖6-18ghz超宽带的单脊波导到微带传输线的转换结构，包括依次连接的波导脊阻抗匹配段1、连接过渡段2、微带传输线3。
26.如图2所示，所述阻抗匹配段包括波导前端4、两级依次连接的高度不等的波导脊5以及与微带连接处的金属盖板11，所述连接过渡段包括金属连接体6、过渡空气腔8。
27.本实施例中，在所述金属连接体6中开长方体槽7。
28.本实施例中，对于脊波导到微带线的转换可视为非50ω传输系统到50ω传输系统的过渡，也就是阻抗变换的过程。波导脊阻抗匹配段1采用四分之一波长多节变换器的形式，因脊波导端口阻抗与50ω相差不大，因此采用两级脊变换5即可。
29.本实施例中，仅通过脊变换5想要实现优秀的匹配较为困难，对波导脊加工的精度要求较高，因此通过在金属连接体6中开长方体槽7，引入容性电抗来辅助调节匹配。
30.本实施例中，将连接过渡段与微带传输线段分开设计，连接过渡段空气腔8独立设计，保证能量的平稳过渡。
31.本实施例的驻波系数和插入损耗结果如图3和图4所示，在6-18ghz的频段内驻波小于1.17，插入损耗小于0.035db。
32.综上可知，本发明6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构，实现了较低的驻波系数和插入损耗，能够满足工程使用要求。
技术特征：
1.一种6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构，其特征在于，包括依次连接的波导脊阻抗匹配段(1)、连接过渡段(2)、微带传输线段(3)，所述波导脊阻抗匹配段(1)包括波导前端(4)、两级依次连接的高度不等的波导脊(5)以及与微带连接处的金属盖板(11)；所述连接过渡段(2)包括金属连接体(6)、过渡空气腔(8)；所述微带传输线段(3)包括微带线(10)、微带传输线空气腔(9)，微带线(10)印制于介质板上(12)。2.根据权利要求1所述的6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构，其特征在于，连接过渡段(2)和微带传输线段(3)的底部地板与金属盖板(11)一体化设计。3.根据权利要求1所述的6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构，其特征在于，微带线(10)与波导脊(5)通过金属连接体(6)间接接触；所述金属连接体(6)为三棱柱结构，分别与波导脊(5)和微带线(10)焊接，起连接过渡作用。4.根据权利要求1所述的6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构，其特征在于，所述金属连接体(10)底部与波导脊(5)连接处开有一个小长方体槽(7)，引入容性电抗起调节匹配作用。5.根据权利要求1所述的6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构，其特征在于，所述过渡空气腔(8)与微带传输线空气腔(9)高度不一致，起分割过渡作用。6.根据权利要求1所述的6-18ghz超宽带脊波导-微带转换结构，其特征在于，微带线(10)的线宽为0.76mm，印制于高0.254mm的rogers rt/duroid 5880介质板(12)上。
技术总结
本发明公开了一种6-18GHz超宽带脊波导-微带转换结构，包括依次连接的波导脊阻抗匹配段、连接过渡段、微带传输线段，波导脊阻抗匹配段包括波导前端、两级依次连接的高度不等的波导脊以及与微带连接处的金属盖板；述连接过渡段包括金属连接体、过渡空气腔；微带传输线段包括微带线、微带传输线空气腔，微带线印制于介质板上。所述微带线与波导脊通过金属连接体间接接触；金属连接体为三棱柱结构，分别与波导脊和微带线焊接，起连接过渡作用；金属连接体底部与波导脊连接处开有一个小长方体槽，引入容性电抗起调节匹配作用；过渡空气腔与微带传输线空气腔高度不一致，起分割过渡作用。本发明的驻波系数和插入损耗等性能均满足工程使用要求。使用要求。使用要求。
技术研发人员：蒋凯 周锦文 张志宏 王震
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七二三研究所
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2022/4/5
再多了解一些
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