一种小型化同轴探针型波导到微带转换电路的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型属于微波混合集成电路领域，特别涉及一种小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其包括矩形波导、同轴探针和微带线，同轴探针和微带线设置在矩形波导上，其所述的矩形波导的短路面设置减高波导凸台。本实用新型在标准波导的短路面设置减高波导凸台，减高波导凸台的高度为波导高度的一半，在一定程度上缩减了传统设计方法制作的波导到微带转换电路的物理尺寸。
【专利说明】一种小型化同轴探针型波导到微带转换电路【技术领域】
[0001]本实用新型属于微波混合集成电路领域，特别涉及一种小型化同轴探针型波导到微带转换电路。
【背景技术】
[0002]随着微波毫米波技术的不断发展，微波毫米波混合集成电路以及单片集成电路越来越多地在通讯、雷达、制导以及其他一些系统中得到应用。在发展微波混合集成电路以及单片集成电路的过程中，由于大多数测量系统由波导构成，例如天线馈源，而微波元器件又多采用微带电路的形式实现，所以波导电路与微带电路的结合是必不可少的，其中应用最广泛的便是波导到微带传输线的转换。因此，波导到微带转换电路是雷达系统中的关键部件。如何实现波导与微带的转换就成了人们关注的话题。通常对于转换的基本要求是:(I)低驻波、低的插入损耗；(2) —定的频带宽度；(3)便于设计加工。
[0003]到目前为止，波导到微带的转换电路主要有:脊波导转换型、过渡鳍线转换型、探针转换型，其中探针转换型包括同轴探针耦合型和微带探针耦合型。脊波导转换原理简单，但需要精确的机械加工，体积也较大；过渡鳍线型转换是印制在基片上的电路，而不是机械结构，设计困难且损耗较大；探针型转换具有明显的优点:插入损耗低、回波损耗小、具有较大的带宽，并且结构易于加工和调试。
[0004]同轴探针型波导到微带转换电路主要由矩形波导、同轴探针和微带线电路三部分组成。它的总体尺寸由矩形波导的固有尺寸和同轴探针到矩形波导短路面的距离所决定。在绝大多数的微波系统中，波导口和波导安装法兰都是按照通用的标准来设计和制作的，不同的工作频率对应了不同的波导宽、高及安装法兰的尺寸。有的时候，在条件允许的情况下，我们可以适当的改变波导口的尺寸(例如减高波导)，以期同时缩减安装法兰的尺寸，这是一种减小波导到微带转换`电路尺寸的办法。如果系统要求微波组件的波导口和安装法兰必须按照标准制作，这时就只能通过缩减同轴探针到矩形波导短路面的距离来实现小型化设计了。
实用新型内容
[0005]针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其可以在一定程度内缩减按照传统设计方法制作的波导到微带转换电路的物理尺寸。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:
[0007]—种小型化同轴探针型波导到微带转换电路，包括矩形波导、同轴探针和微带线，同轴探针和微带线设置在矩形波导上，其所述的矩形波导的短路面设置减高波导凸台。
[0008]上述的小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其所述的减高波导凸台的高度为波导高度的一半。
[0009]上述的小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其所述的减高波导凸台的厚度为1.5-3mm。
[0010]上述的小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其所述的矩形波导为TElO模。
[0011]上述的小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其所述的同轴探针为TEM模。
[0012]上述的小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其所述的微带线为准TEM模。
[0013]有益效果:
[0014]本实用新型包括矩形波导、同轴探针和微带线电路，微波信号从矩形波导口输入，通过同轴探针将TElO模转换成了同轴传输线的TEM模，然后通过微带线电路转换为准TEM模，输出微波信号，其所述的矩形波导在标准波导的短路面设置减高波导凸台，减高波导凸台的高度为波导高度的一半，在一定程度上缩减了传统设计方法制作的波导到微带转换电路的物理尺寸。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0016]图1为本实用新型的电路原理框图；
[0017]图2为本实用新型矩形波导的结构示意图；
[0018]图3为测试本实用新型的测试平台；
[0019]图4为利用本实用新型的测试系统连接图。
[0020]【具体实施方式】
[0021]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0022]参照图1，本实用新型包括矩形波导1、同轴探针2和微带线3，同轴探针2和微带线3设置在矩形波导I上，其特征在于，所述的矩形波导I的短路面4设置减高波导凸台5。
[0023]微波信号从矩形波导口输入，将矩形波导中传输的TElO模，通过同轴探针转换成了同轴传输线的TEM模，然后通过微带线电路转换为微带传输线的准TEM模，输出微波信号。
[0024]参照图2，本实用新型的矩形波导1，在标准波导的短路面4设置了减高波导凸台5，减高波导凸台5的高度为波导高度的一半，减高波导凸台5的厚度h为1.5-3_。利用了波导传输线的阶梯不连续性以及减高波导的传输特性，在标准波导的短路面4制作出减高波导凸台5，相当于在原短路面引入了新的电抗，造成了波的反射，使同轴线与波导的失配加剧，改变了原来结构的输入阻抗，可使得同轴探针到波导短路面的距离得以缩短，图中波导宽为b,短路面4上加工了减高波导凸台5,宽为b/2,高度为2.1mm,同轴探针中心距波导短路面距离约为波导工作中心频率的八分之一波长。
[0025]以X波段为例，传输波导为BJ100型标准矩形波导，若按照传统的设计方法，当回波损耗为-18dB，插入损耗为-0.2dB时，同轴探针的中心到矩形波导短路面的距离为8.8mm ;若按照本实用新型的设计方法，当回波损耗为_18dB,插入损耗为-0.2dB时，同轴探针的中心到矩形波导短路面的距离为5.1mm。假设将本实用新型的设计技术应用到一个双端口均为BJ100的微波混合电路组件，例如X波段放大器中，那么在波导传输方向，该放大器的尺寸可以比传统设计方案减小(8.8-5.1) X2=7.4mm。以此类推，波导越大，利用本实用新型的设计减小的实际尺寸越多。[0026]参照图3，按照本实用新型的设计方法，制作了一个同轴探针型波导到微带转换电路的测试平台，以此验证该设计理论。测试平台工作在X波段，矩形波导口为标准BJ100。测试平台腔体6外形尺寸为30mmX 42mmX 42mm，选用防锈铝(LF5)制作，波导口及波导法兰均按照标准BJ100制作，特别注意波导口内的光洁度必须做到0.8以内。同轴探针2直径为1.5mm，长度为7mm。金加工件表面镀镍。将同轴探针采用无铅焊料(NP303)在220°C条件下烧结在腔体内，同轴探针2的中心距波导短路面的距离为5.1mm。将微带线采用锡铅银焊料(SN62)在180°C条件下烧结在腔体内。并用焊锡将同轴探针与微带线焊接良好。减高波导凸台5是加工腔体时一体成型，高度为标准BJ100波导高度的一半，为5.08mm,厚度为2.1mm，中间挖槽7.2mm。按照图4的连接方式连接矢量网络分析仪7和被测件8，使用矢量网络分析仪7测试同轴探针型波导到微带转换电路，测试结果如下:频率带宽为8GHz到14GHz，共6GHz，相对带宽为54.5%。带内回波损耗最低为-18.5dB，插入损耗为-0.26dB。
[0027]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其特征在于，包括矩形波导、同轴探针和微带线，同轴探针和微带线设置在矩形波导上，所述的矩形波导的短路面设置减高波导凸台。
2.根据权利要求1所述的小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其特征在于，所述的减高波导凸台的高度为波导高度的一半。
3.根据权利要求1所述的小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其特征在于，所述的减高波导凸台的厚度为1.5-3_。
4.根据权利要求1所述的小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其特征在于，所述的矩形波导为TElO模。
5.根据权利要求1所述的小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其特征在于，所述的同轴探针为TEM模。
6.根据权利要求1所述的小型化同轴探针型波导到微带转换电路，其特征在于，所述的微带线为准TEM模。
【文档编号】H01P5/08GK203536546SQ201320608601
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】吴华夏, 刘劲松, 陈在, 王 华, 陈兴盛, 蔡庆刚, 朱良凡 申请人:安徽华东光电技术研究所