可调谐波导过渡器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于毫米波电路的过渡器。该过渡器包括逐渐变窄的槽缝天线和耦合到该天线的微带馈线。该过渡器适于提供可调谐频率响应。

Tunable Harmonic Conductance Transistor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可调谐波导过渡器
本专利技术涉及一种用于波导电路的过渡器。更具体地，本专利技术涉及用于毫米波或亚毫米波波导电路的可调谐过渡器。
技术介绍
在毫米波或亚毫米波应用中，导电介质与空气中的介质之间的信号能量转移需要使用过渡器或探针。通常用于执行这种功能的一种类型的探针是偶极子。在所确定的点处将偶极子插入到波导中并且提供宽带性能。然而，偶极子的一个缺点在于其必须被插入波导的侧面。其还需要支持的四分之一波长腔以便起作用。用于毫米波应用的另一种类型的探针是逐渐变窄的槽缝(Vivaldi(维瓦尔第))天线。此天线包括在平面基板上具有恒定锥度的槽缝。微带线为槽缝提供馈送。逐渐变窄的槽缝是共线过渡器，并且因此不会像偶极子那样破坏设计工艺。然而，此天线具有天线的通带不可调谐的缺点。本专利技术的目的是克服上述问题中的至少一个问题。
技术实现思路
根据本专利技术，如所附权利要求中所述，提供了一种用于毫米波电路的过渡器，该过渡器包括：逐渐变窄的槽缝天线；微带馈线，该微带馈线耦合到该天线；以及调谐垫组，该调谐垫组用于耦合到该微带馈线以便提供可调谐频率响应。在实施例中，该微带馈线被定位成与该天线的槽缝的方向共线。在实施例中，该逐渐变窄的槽缝包括经弯曲的锥形，并且其中，该槽缝包括与该馈线相邻的短路端和辐射端，并且其中，该槽缝从该短路端朝向该辐射端向外形成锥形。在实施例中，通过使用至少两个不同的等式来限定该锥形的曲线的轮廓。在实施例中，通过使用以下三个等式来限定该锥形的曲线的轮廓：1.曲线表达式：f(x)＝a/(1+e-b(x-c))2.曲线表达式：f(x)＝kel(x)+n3.线性表达式：f(x)＝mx+C其中，f(x)和x对应于距零平面的距离，并且，通过使用等式2而将高于等式1的拐点的曲线调整为向上弯曲来限定曲线，并且使用等式3将低于等式1的拐点的曲线结合进该槽缝的短路端。在实施例中，该微带馈线包括耦合到开路阻抗短截线的主微带馈线。在实施例中，该调谐垫组包括：第一组调谐垫，该第一组调谐垫被定位成与该主微带馈线相邻，其中，该过渡器的中心频率和频带可通过将该第一组调谐垫选择性地耦合到该主微带馈线来进行调谐。在实施例中，该过渡器进一步包括：第二组调谐垫，该第二组调谐垫被定位成与该开路阻抗短截线相邻，其中，该频带中的插入损耗可通过将该第二组调谐垫选择性地耦合到该开路阻抗短截线来进行微调谐。在实施例中，该第一组调谐垫和该第二组调谐垫借助于引线接合选择性地耦合到该微带馈线。在实施例中，该过渡器形成在平面的基板上。在实施例中，该微带馈线形成在该基板的顶部导电图案上，并且该逐渐变窄的槽缝天线形成在该基板的底部导电图案上。在实施例中，过渡器可调谐以增大或减小其中心频率。本专利技术还提供了一种用于安装到波导通道上的波导子系统，该波导子系统包括安装到载体上的过渡器。在实施例中，载体包括槽缝载体。在实施例中，有源器件可安装到载体上。在实施例中，子系统可借助于以下各项中的一项安装到波导通道上：环氧树脂、或焊接、或螺丝固定。本专利技术还提供了一种滤波器，该滤波器包括：第一过渡器和第二过渡器；其中，该第一过渡器和该第二过渡器背对背地安装到微带上。本专利技术还提供了一种用于毫米波电路的过渡器，该过渡器包括：逐渐变窄的槽缝天线；以及微带馈线，该微带馈线耦合到该天线；其中，该过渡器适于提供可调谐频率响应。附图说明参考附图，将从下文仅作为示例给出的其实施例的描述中更清楚地理解本专利技术，在附图中：图1示出了本专利技术的过渡器的俯视图；图2示出了图1的过渡器的底部导体图案；图3示出了图1的过渡器的顶部导体图案；图4是本专利技术的过渡器的另一个俯视图，展示了如何根据不同的等式形成曲线的轮廓；图5是图4的侧视图；图6示出了图1的过渡器的照片；图7示出了可以安装本专利技术的过渡器的载体的一个实施例；图8示出了附接到图7的载体的图1的过渡器；图9示出了可以安装本专利技术的过渡器的载体的另一个实施例；图10示出了如何将本专利技术的两个过渡器应用于典型电路；图11(i)示出了模拟的性能并且图11(ii)示出了背对背地安装到图7的载体上并附接到波导通道的本专利技术的两个过渡器的所测得的性能；图12示出了被配置成作为滤波器操作的本专利技术的两个过渡器；并且图13示出了图12的滤波器的频率响应。具体实施方式本专利技术包括一种用于毫米或亚毫米波应用的过渡器，其适于提供可调谐频率响应。如图1至图6所示，通常由附图标记1指示的过渡器包括锥形槽缝天线2和耦合到天线2的馈线3。过渡器1形成在诸如例如石英的平面基板4上。如图2和图3所示，过渡器1由基板4上的顶部导电图案5和底部导电图案6形成。馈线3包括形成在顶部导电图案5上的微带馈线，该顶部导电图案形成导电信号层。由锥形槽缝天线2所提供的过渡器1的导波部分形成在底部导电图案6上，该底部导电图案形成接地平面。天线2的锥形槽缝7包括短路端8和辐射端9。槽缝7从短路端8朝向槽缝的辐射端9向外形成锥形。微带馈线3将信号馈送耦合到槽缝7，其中，馈线3被定位成与槽缝7的方向共线。如图3所示，馈线3基本上为L形，并且包括耦合到开路阻抗短截线11的主微带线10。主微带线10的端部12相对于槽缝7的方向纵向地定位，并且被定位在槽缝7的靠近其短路端8的那个部分的顶部上。开路阻抗短截线11被定位成垂直于槽缝7的方向以及主微带线10的端部12。因此，微带馈线3在过渡器1上的位置导致共线且居中的过渡器1。在过渡器1上设置有多个调谐短截线或垫13，以使得能够以最小插入损耗对过渡器1的中心频率和频带进行调谐。这些调谐垫13形成在微带馈线3附近、顶部导电图案5和底部导电图案6两者上。第一组调谐垫位于与主微带线10的端部12共线的单行中。这一组调谐垫被选择性地耦合到主微带线10，以便提供必要的频率调谐。可以通过比如例如通过引线接合等任何合适的方式提供耦合。图4和图5示出了将第一组调谐垫选择性地耦合到主微带线10的示例。从这些图中可以看出，位于顶部导电图案5上的最靠近主微带线10的第一调谐垫13a既接合到位于底部导电图案6上的调谐垫13b，又接合到主微带线10。以相同的方式，位于顶部导电图案5上的与第一调谐垫13a相邻的第二调谐垫13c既接合到底部导电图案6上的调谐垫13d，又接合到第一调谐垫13a。针对设置在顶部导电图案5上的每个调谐垫13，可以根据需要重复此接合过程，直到在感兴趣的频率处实现最低损耗。应当理解，调谐垫13到主微带线10的这种选择性耦合通过改变过渡器1中的磁场的位置和结构来操纵短路。因此，通过将调谐垫13适当地耦合到主微带线10，可以对过渡器1进行调谐以增大和减小中心频率。在本专利技术所描述的实施例中，还在开路阻抗短截线11附近设置第二组调谐垫13，以便对频带中的插入损耗进行微调。这些调谐垫13位于与开路阻抗短截线11的端部14共线的单行中。通过以与上文关于第一组调谐垫所描述的方式相似的方式将第二组调谐垫13选择性地耦合到短截线11来调整开路阻抗短截线11的长度，从而可以改变过渡器1的短路的深度，并且因此可以最小化插入损耗。应该注意，对频带中的插入损耗的这种调谐对带宽的影响最小。应该注意，顶部导电图案5上的调谐垫的数量不必与底部导电图案6上的调谐垫的数量、大小或位置相匹配。根据本专利技术，槽缝7包括弯曲的锥形，该锥形具有由多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于毫米波电路的过渡器，包括：逐渐变窄的槽缝天线；微带馈线，所述微带馈线耦合到所述天线；以及调谐垫组，所述调谐垫组用于耦合到所述微带馈线以便提供可调谐频率响应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.15 EP 16204526.41.一种用于毫米波电路的过渡器，包括：逐渐变窄的槽缝天线；微带馈线，所述微带馈线耦合到所述天线；以及调谐垫组，所述调谐垫组用于耦合到所述微带馈线以便提供可调谐频率响应。2.如权利要求1所述的过渡器，其中，所述微带馈线被定位成与所述天线的槽缝的方向共线。3.如权利要求1或权利要求2所述的过渡器，其中，逐渐变窄的槽缝包括经弯曲的锥形，并且其中，所述槽缝包括与所述馈线相邻的短路端和辐射端，并且其中，所述槽缝从所述短路端朝向所述辐射端向外形成锥形。4.如权利要求3所述的过渡器，其中，通过使用至少两个不同的等式来限定所述锥形的曲线的轮廓。5.如权利要求4所述的过渡器，其中，通过使用以下三个等式来限定所述锥形的曲线的轮廓：1.曲线表达式：f(x)＝a/(1+e-b(x-c))2.曲线表达式：f(x)＝kel(x)+n3.线性表达式：f(x)＝mx+C，其中，f(x)和x对应于距零平面的距离，并且其中，通过使用等式2将高于等式1的拐点的曲线调整为向上弯曲来限定所述曲线，并且使用等式3将低于等式1的所述拐点的曲线结合进所述槽缝的所述短路端。6.如前述权利要求中任一项所述的过渡器，其中，所述微带馈线包括耦合到开路阻抗短截...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·凯莉，D·翰浦瑞，M·格利维斯，
申请(专利权)人：阿瑞利斯控股有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81