一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器，包括：输入端口(1)、输出端口(2)、微带线(7)、介质板(8)和空气盒(9)，还包括：阶梯波导(3)、同轴探针(4)、阶梯波导短路面(5)和玻璃绝缘子(6)。工作时，输入端口(1)输入的Ku波段射频信号经过阶梯波导(3)向下传输，同轴探针(4)从垂直于阶梯波导(3)的宽边插入阶梯波导(3)，并且同轴探针(4)位于距离阶梯波导短路面(5)四分之一波长的位置；Ku波段信号经阶梯波导(3)耦合到同轴探针(4)上，然后经过玻璃绝缘子(6)传输到微带线(7)上，最终输出到输出端口(2)。本发明专利技术尺寸小、结构简单、容易加工、可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器
本专利技术涉及一种Ku波段波导微带转换器，特别是一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器。
技术介绍
随着无线通信技术和雷达系统的发展，微波/毫米波混合集成电路得到了广泛应用。现今，很多混合集成电路和单片微波集成电路都采用微带线结构作为连接媒质和传输线。而与此同时，矩形波导因其高功率容量和低损耗特性，在各种微波/毫米波天线、接收机、发射机、测试测量系统和器件均作为标准接口。在复杂的微波/毫米波系统中通常需要在两种传输结构间进行多次转换，因此，波导微带转换器成为不可缺少的无源转换器件。传统的波导微带转换器通常采用直波导或脊波导的形式。输入端口通过直波导或脊波导直接耦合到介质板的微带线上，然后传输到输出端口。直波导的结构简单，传输损耗小，但匹配带宽较小，不能实现密封工艺；脊波导的微带转换器尺寸较小，但对加工精度要求高，可靠性较差，较难获得良好的宽带匹配。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器，解决传统波导微带转换器加工难度大、可靠性差、匹配带宽小、不能密封的问题。一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器，包括：输入端口、输出端口、微带线、介质板和空气盒，还包括：阶梯波导、同轴探针、阶梯波导短路面和玻璃绝缘子。输入端口位于阶梯波导的最上端，阶梯波导短路面位于阶梯波导的最下端，同轴探针位于阶梯波导内部，同轴探针的轴向与阶梯波导短路面平行，同轴探针与玻璃绝缘子的内导体的一端连接并且同轴，玻璃绝缘子的外导体位于阶梯波导和空气盒之间，玻璃绝缘子的内导体另一端与微带线的一端连接，微带线的另一端与输出端口连接，微带线位于介质板的上表面，介质板的下表面与空气盒的下表面重合，输出端口位于空气盒的右侧面。工作时，输入端口输入的Ku波段射频信号经过阶梯波导向下传输，同轴探针从垂直于阶梯波导的宽边插入阶梯波导，并且同轴探针位于距离阶梯波导短路面四分之一波长的位置。因为阶梯波导终端短路后，阶梯波导内形成驻波，波节间距离为二分之一波长，在距离阶梯波导短路面四分之一波长的位置为电场最强的波腹位置，同轴探针耦合的效率最高。Ku波段信号经阶梯波导耦合到同轴探针上，然后经过玻璃绝缘子传输到微带线上，最终输出到输出端口。本专利技术的阶梯波导在波导腔内通过增加阶梯的方式实现了阻抗变换，将较高的波导阻抗变换到较低的探针及微带阻抗，有效地扩展了匹配带宽。微波/毫米波混合集成电路中经常用到的微波单片微波集成电路通常为裸芯片，这些裸芯片利用微带线实现信号传输，因此必须采用特殊工艺将包含裸芯片的微带线部分密封才能保证裸芯片的长期使用寿命，采用同轴探针过渡式的波导微带转换器可以很好地解决波导腔与微带线的密封问题。同时，本专利技术的同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器还具有尺寸小、结构简单、容易加工、可靠性高等优点。附图说明图1一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器结构示意图；图2一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器仿真曲线。1.输入端口2.输出端口3.阶梯波导4.同轴探针5.阶梯波导短路面6.玻璃绝缘子7.微带线8.介质板9.空气盒具体实施方式一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器，包括：输入端口1、输出端口2、微带线7、介质板8和空气盒9，还包括：阶梯波导3、同轴探针4、阶梯波导短路面5和玻璃绝缘子6。输入端口1位于阶梯波导3的最上端，阶梯波导短路面5位于阶梯波导3的最下端，同轴探针4位于阶梯波导3内部，同轴探针4的轴向与阶梯波导短路面5平行，同轴探针4与玻璃绝缘子6的内导体的一端连接并且同轴，玻璃绝缘子6的外导体位于阶梯波导3和空气盒9之间，玻璃绝缘子6的内导体另一端与微带线7的一端连接，微带线7的另一端与输出端口2连接，微带线7位于介质板8的上表面，介质板8的下表面与空气盒9的下表面重合，输出端口2位于空气盒9的右侧面。工作时，输入端口1输入的Ku波段射频信号经过阶梯波导3向下传输，同轴探针4从垂直于阶梯波导3的宽边插入阶梯波导3，并且同轴探针4位于距离阶梯波导短路面5四分之一波长的位置。因为阶梯波导3终端短路后，阶梯波导3内形成驻波，波节间距离为二分之一波长，在距离阶梯波导短路面5四分之一波长的位置为电场最强的波腹位置，同轴探针4耦合的效率最高。Ku波段信号经阶梯波导3耦合到同轴探针4上，然后经过玻璃绝缘子6传输到微带线7上，最终输出到输出端口2。阶梯波导3的阶梯宽度分别为5mm和3.95mm。同轴探针4材料为金属铝，直径为1.3mm，长度为2.1mm。绝缘子6外导体直径为2.8mm，外导体长度为1.6mm，内导体直径为0.46mm，介质的相对介电常数为4.8，内导体伸到空气盒9中与微带线7连接的长度为1.1mm。同轴探针4距离紧贴绝缘子6的阶梯波导3的侧面为0.8mm。介质板8的材料为陶瓷，相对介电常数为9.8，厚度为0.5mm。微带线7的宽度为0.504mm，长度为8mm，空气盒的长度为8mm，宽度为4.9mm，高度为4.5mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器，包括：输入端口(1)、输出端口(2)、微带线(7)、介质板(8)和空气盒(9)，其特征在于还包括：阶梯波导(3)、同轴探针(4)、阶梯波导短路面(5)和玻璃绝缘子(6)；输入端口(1)位于阶梯波导(3)的最上端，阶梯波导短路面(5)位于阶梯波导(3)的最下端，同轴探针(4)位于阶梯波导(3)内部，同轴探针(4)的轴向与阶梯波导短路面(5)平行，同轴探针(4)与玻璃绝缘子(6)的内导体的一端连接并且同轴，玻璃绝缘子(6)的外导体位于阶梯波导(3)和空气盒(9)之间，玻璃绝缘子(6)的内导体另一端与微带线(7)的一端连接，微带线(7)的另一端与输出端口(2)连接，微带线(7)位于介质板(8)的上表面，介质板(8)的下表面与空气盒(9)的下表面重合，输出端口(2)位于空气盒(9)的右侧面。

【技术特征摘要】
1.一种同轴探针过渡式的Ku波段宽带波导微带转换器，包括：输入端口(1)、输出端口(2)、微带线(7)、介质板(8)和空气盒(9)，其特征在于还包括：阶梯波导(3)、同轴探针(4)、阶梯波导短路面(5)和玻璃绝缘子(6)；输入端口(1)位于阶梯波导(3)的最上端，阶梯波导短路面(5)位于阶梯波导(3)的最下端，同轴探针(4)位于阶梯波导(3)内部，同轴探针(4)的轴向与阶梯波导短路面(5)平行，同轴探针(4)与玻璃绝缘子(6)的内导体的一端连接并且同轴，玻璃绝缘子(6)的外导体位于阶梯波导(3)和空气盒(9)之间，玻璃绝缘子(6)的内导体另一端与微带线(7)的一端连接，微带线(7)的另一端与输出端口(2)连接，微带线(7)位于介质板(8)的上表面，介质板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春宇，凡守涛，王日鹏，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11