共面波导至微带线的过渡结构的确定方法及过渡结构技术

本申请涉及共面波导至微带线的过渡结构的确定方法及过渡结构，属于微波电路技术领域，本申请的确定方法包括，获取介质基板的性能参数数据；基于所述性能参数数据，采用等特性阻抗连续过渡方式，计算确定描述过渡区域内，中心导带宽度、与中心导带至接地带的间距之间的对应关系；基于所述对应关系所表征的第一双指数函数关系，确定所述过渡结构中共面波导与微带线间的间隙结构。本申请的技术方案，相比现有的阶梯型过渡和斜线型过渡，能够以较低的插入损耗实现共面波导至微带线的过渡。低的插入损耗实现共面波导至微带线的过渡。低的插入损耗实现共面波导至微带线的过渡。

【技术实现步骤摘要】
共面波导至微带线的过渡结构的确定方法及过渡结构


[0001]本申请属于微波电路
，具体涉及共面波导至微带线的过渡结构的确定方法及过渡结构。

技术介绍

[0002]伴随着对高速多媒体数据通信的需求的增加，载波频率也增加到毫米波段，许多毫米波系统，如视频传输、无线局域网和无线以太网，需要高度集成的微波电路。微波电路一般包括集成在同一基板上的无源器件、有源器件和微波传输线。微带线和共面波导(CPW)是毫米波集成电路中重要的传输形式。为了实现信号从一条传输线到另一条传输线的传输，各条传输线之间的微波过渡结构是关键技术，典型情况是不同线宽的共面波导和微带线之间的低损耗过渡技术。
[0003]现有相关技术中，文献“A.M.E.Safwat,K.A.Zaki,W.Johnson and C.H.Lee,"Novel transition between different configurations of planar transmission lines,"in IEEE Microwave and Wireless Components Letters,vol.12,no.4,pp.128
‑
130,April 2002.”中提到了一种阶梯阻抗变阻器结构，以减少不同线宽引起的阻抗不连续性；
[0004]文献“G.Zheng,J.Papapolymerou,and M.M.Tentzeris,“Wideband coplanar waveguide RF probe pad to microstrip transitions without via holes,”IEEE MicrowWirelComponLett.,vol.13,no.12,pp.544
‑
546,Dec.2003”中提到的，平面共面波导到微带过渡结构为一种简单的对角线过渡；
[0005]文献“Y.C.Lee,and C.S.Park,“A Compact and Low
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Radiation CPW Probe Pad Using CBCPW
‑
to
‑
Microstrip Transitions for V
‑
Band LTCC Applications,”IEEE Transactions on Advanced Packaging,vol.30,pp.566
‑
569,2007.”中，为了抑制CBCPW的过渡和反向辐射损耗，提出了一种使用边缘切割垫和CBCPW到微带平面过渡的无通孔CPW探头垫；
[0006]文献“Q.Jiang,C.Domier,and N.C.Luhmann,“A Ultra Wideband Low Loss CBCPW
‑
to
‑
Microstrip Transition With Multiple Via Holes,”IEEE Microwave and Wireless Components Letters,vol.24,pp.751
‑
753,2007.”中，还提出了宽带CBCPW到微带的过渡，该过渡是将通孔放置在CBCPW的侧接地板上，以抑制平行板谐振模式，从而降低辐射损耗。
[0007]但现有的不同线宽的共面波导和微带线之间的低损耗过渡技术，普遍存在插损较大的问题，其会增加系统能耗，降低效率，且对设备的散热带来很大的负担。
[0008]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0009]为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种共面波导至微带线的过渡结构的确定方法及过渡结构，有助于在微波电路中实现低损耗的共面波导至微带线的过渡。
[0010]为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：
[0011]第一方面，
[0012]本申请提供一种共面波导至微带线的过渡结构的确定方法，该确定方法，包括：
[0013]获取介质基板的性能参数数据；
[0014]基于所述性能参数数据，采用等特性阻抗连续过渡方式，计算确定描述过渡区域内，中心导带宽度、与中心导带至接地带的间距之间的对应关系；
[0015]基于所述对应关系所表征的第一双指数函数关系，确定所述过渡结构中共面波导与微带线间的间隙结构。
[0016]可选地，所述基于所述对应关系所表征的第一双指数函数关系，确定共面波导至微带线间的间隙结构，具体为：
[0017]将所述第一双指数函数关系所描述的结构，确定为所述过渡结构中共面波导与微带线的间隙结构；
[0018]或者以插入损耗最小为目标，采用仿真方式对所述第一双指数函数关系中的系数参数进行调整优化，得到优化后的表征中心导带宽度、与中心导带至接地带的间距之间对应关系的第二双指数函数关系，将所述第二双指数函数关系所描述的结构，确定为所述过渡结构中共面波导与微带线间的间隙结构。
[0019]可选地，所述以插入损耗最小为目标，采用仿真方式对所述第一双指数函数关系中的系数参数进行调整优化进行仿真优化的过程，包括：
[0020]获取所述过渡区域中边缘通过点的位置参数数据；
[0021]将所述位置参数数据作为边界条件，基于所述第一双指数函数关系以插入损耗最小为目标进行仿真优化。
[0022]可选地，采用HFSS工具软件包进行所述仿真优化。
[0023]可选地，所述计算确定描述过渡区域内，中心导带宽度、与中心导带至接地带的间距之间的对应关系的过程，包括：
[0024]基于平面波导的特性阻抗计算公式，根据所述性能参数数据和预设特性阻抗参数数据，生成若干中心导带宽度数据，以及与各所述中心导带宽度数据相对应的中心导带至接地带的间距数据；
[0025]根据各所述中心导带宽度数据，以及各所述中心导带至接地带的间距数据进行数据分析及拟合，确定所述对应关系。
[0026]可选地，所述对应关系如以下关系表达式所示：
[0027]W＝a
×
e
(b
×
S)
+c
×
e
(d
×
S)
[0028]其中，W表示过渡区域内中心导带至接地带的间距，S表示过渡区域内中心导带宽度，a,b,c,d表示该关系表达式所表征的函数关系的系数参数。
[0029]第二方面，
[0030]本申请提供一种共面波导至微带线的过渡结构，该过渡结构由上述任一项所述的
确定方法确定。
[0031]可选地，所述过渡结构中共面波导与微带线间的间隙结构，由以下双指数函数关系描述确定，
[0032]W＝a
×
e
(b
×
S)
+c
×
e
(d
×
S)
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共面波导至微带线的过渡结构的确定方法，其特征在于，包括：获取介质基板的性能参数数据；基于所述性能参数数据，采用等特性阻抗连续过渡方式，计算确定描述过渡区域内，中心导带宽度、与中心导带至接地带的间距之间的对应关系；基于所述对应关系所表征的第一双指数函数关系，确定所述过渡结构中共面波导与微带线间的间隙结构。2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述基于所述对应关系所表征的第一双指数函数关系，确定共面波导至微带线间的间隙结构，具体为：将所述第一双指数函数关系所描述的结构，确定为所述过渡结构中共面波导与微带线的间隙结构；或者以插入损耗最小为目标，采用仿真方式对所述第一双指数函数关系中的系数参数进行调整优化，得到优化后的表征中心导带宽度、与中心导带至接地带的间距之间对应关系的第二双指数函数关系，将所述第二双指数函数关系所描述的结构，确定为所述过渡结构中共面波导与微带线间的间隙结构。3.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于，所述以插入损耗最小为目标，采用仿真方式对所述第一双指数函数关系中的系数参数进行调整优化，包括：获取所述过渡区域中边缘通过点的位置参数数据；将所述位置参数数据作为边界条件，基于所述第一双指数函数关系以插入损耗最小为目标进行仿真优化。4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，采用HFSS工具软件包进行所述仿真优化。5.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述计算确定描述过渡区域内，中心导带宽度、与中心导带至接地带的间距之间的对应关系的过...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宇南，梁珮云，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：