一种W波段波导到带状线的垂直过渡装置的制作方法

本发明涉及微波，更为具体的，涉及一种w波段波导到带状线的垂直过渡装置。

背景技术：

1、随着电子信息技术的不断进步，作为“大气窗口”的一部分，w波段(75～110ghz)在大气传输中表现出相对较低损耗的传输特性，同时具有宽带宽、精度高、波束窄、抗干扰能力强等优点，在通信、雷达、成像等多领域具备广泛应用潜力。但是由于频率升高，对应波长仅约3mm，现有w波段应用多采用混合集成工艺，对应设备体积大、集成度低。为了实现更高密度的一体化集成，则需要设计多种过渡结构连接不同功能模块。

2、目前常见的w波段过渡为波导-微带线的过渡，多应用于混合集成电路，使用相对比较成熟，主要包含以下两种类型：

3、1)波导探针过渡。该过渡方式是将一截微带线伸入波导传输腔中，通过调节波导的短路距离和微带线的探针尺寸来实现波导腔体到微带线的过渡，目前只应用在混合集成电路中。

4、2)鳍线过渡。该过渡方式是将表层金属铜为鳍线短路形状，底层为全去铜的软基片放置在波导传输槽上，波导做短路处理，通过调整鳍线尺寸可以实现波导到微带线的过渡，目前只应用在混合集成电路中。

5、但此种过渡结构由于不具备封闭特性，电磁波能量存在泄露，同时容易受环境干扰，导致系统性能下降，集成度不高，不利于小型化设计。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种w波段波导到带状线的垂直过渡装置，应用于w波段高集成度电路设计中，通过在多层复合基板中引入探针耦合到标准波导(例如3mm波导)，可实现波导到带状线的垂直过渡。

2、本发明的目的是通过以下方案实现的：

3、一种w波段波导到带状线的垂直过渡装置，包括：

4、多层复合基板、带状线、探针、标准波导口及金属化通孔；

5、所述多层复合基板包括多个金属层、介质，多个金属层和介质上下交错排布；所述带状线位于多层复合基板中第一层介质与第二层介质中间；所述带状线一端位于复合基板边缘，另一端与探针连接，且在平行于带状线方向上两侧设有两排金属化通孔；所述位于带状线两侧的金属化通孔按照等间距排布，实现等效金属边界，进而保证电磁信号传输同时改善信号的隔离度；所述金属化通孔在多层复合基板中由第一层打穿至最底层。

6、进一步地，所述金属化通孔的孔壁采用pcb工艺中金属化处理。

7、进一步地，所述探针为一个矩形尺寸的金属片，位于多层复合基板中第一层介质下的金属层中。

8、进一步地，所述探针的尺寸能够通过仿真匹配确定。

9、进一步地，所述多层复合基板中的探针中心位置处往下按照标准波导尺寸对其中每层金属层进行腐蚀后形成矩形腔，其中多层介质均保留。

10、进一步地，所述矩形腔的尺寸为2.54mm×1.27mm的矩形腔。

11、进一步地，所述标准波导口周围等间距分布着一排金属化通孔，腐蚀得到的矩形腔与金属化通孔形成金属波导腔。

12、进一步地，所述标准波导口一侧与探针连接，另一侧位于复合基板底层。

13、进一步地，w波段信号的传输方向包括：经所述带状线一端输入，电磁信号沿着带状线、探针、标准波导口的方向传播。

14、进一步地，w波段信号的传输方向包括：经所述带状线一端输入，电磁信号沿着标准波导口、探针、带状线的方向传播，实现w波段电磁信号波导到带状线的垂直过渡。

15、本发明的有益效果包括：

16、(1)本发明结构简单，实现了w波段电磁波信号从波导到带状线的低损耗传输。

17、(2)本发明实现了小型化设计，可帮助实现封装片上系统与复合基板的信号互联，进而实现电路集成化、小型化。

技术特征：

1.一种w波段波导到带状线的垂直过渡装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的w波段波导到带状线的垂直过渡装置，其特征在于，所述金属化通孔(5)的孔壁采用pcb工艺中金属化处理。

3.根据权利要求1所述的w波段波导到带状线的垂直过渡装置，其特征在于，所述探针(3)为一个矩形尺寸的金属片，位于多层复合基板(1)中第一层介质(7)下的金属层(6)中。

4.根据权利要求3所述的w波段波导到带状线的垂直过渡装置，其特征在于，所述探针(3)的尺寸能够通过仿真匹配确定。

5.根据权利要求1所述的w波段波导到带状线的垂直过渡装置，其特征在于，所述多层复合基板(1)中的探针(3)中心位置处往下按照标准波导尺寸对其中每层金属层进行腐蚀后形成矩形腔，其中多层介质均保留。

6.根据权利要求5所述的w波段波导到带状线的垂直过渡装置，其特征在于，所述矩形腔的尺寸为2.54mm×1.27mm的矩形腔。

7.根据权利要求5所述的w波段波导到带状线的垂直过渡装置，其特征在于，所述标准波导口(4)周围等间距分布着一排金属化通孔(5)，腐蚀得到的矩形腔与金属化通孔(5)形成金属波导腔。

8.根据权利要求1所述的w波段波导到带状线的垂直过渡装置，其特征在于，所述标准波导口(4)一侧与探针(3)连接，另一侧位于复合基板(1)底层。

9.根据权利要求8所述的w波段波导到带状线的垂直过渡装置，其特征在于，w波段信号的传输方向包括：经所述带状线(2)一端输入，电磁信号沿着带状线(2)、探针(3)、标准波导口(4)的方向传播。

10.根据权利要求8所述的w波段波导到带状线的垂直过渡装置，其特征在于，w波段信号的传输方向包括：经所述带状线(2)一端输入，电磁信号沿着标准波导口(4)、探针(3)、带状线(2)的方向传播，实现w波段电磁信号波导到带状线的垂直过渡。

技术总结本发明公开了一种W波段波导到带状线的垂直过渡装置，属于微波技术领域，包括：多层复合基板、带状线、探针、标准波导口及金属化通孔；多层复合基板包括多个金属层、介质，多个金属层和介质上下交错排布；带状线位于多层复合基板中第一层介质与第二层介质中间；带状线一端位于复合基板边缘，另一端与探针连接，且在平行于带状线方向上两侧设有两排金属化通孔；位于带状线两侧的金属化通孔按照等间距排布，实现等效金属边界，进而保证电磁信号传输同时改善信号的隔离度；金属化通孔在多层复合基板中由第一层打穿至最底层。本发明应用于W波段高集成度电路设计中，通过在多层复合基板中引入探针耦合到标准波导，实现波导到带状线的垂直过渡。技术研发人员：赵攀,林宏声,谢启隆,周平,王欢受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十九研究所技术研发日：技术公布日：2024/12/12