本发明专利技术提供了一种基片集成波导环行器，属于微波、毫米波器件技术领域。它包括基片集成波导和微带线，基片集成波导和微带线之间采用共面波导嵌入式连接，共面波导的缝隙宽度为g，长度分别为Lg1和Lg2，λg为环行器的工作波长，其中0.05mm≤g≤0.15mm，0.25≤Lg1/λg≤0.375，0.125≤Lg2/λg≤0.15。本发明专利技术通过采用共面波导嵌入式连接的匹配技术，实现了阻抗的良好匹配的同时实现了环行器的小型化。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种基片集成波导环行器，属于微波、毫米波器件
。它包括基片集成波导和微带线，基片集成波导和微带线之间采用共面波导嵌入式连接，共面波导的缝隙宽度为g，长度分别为Lg1和Lg2，λg为环行器的工作波长，其中0.05mm≤g≤0.15mm，0.25≤Lg1/λg≤0.375，0.125≤Lg2/λg≤0.15。本专利技术通过采用共面波导嵌入式连接的匹配技术，实现了阻抗的良好匹配的同时实现了环行器的小型化。【专利说明】一种基片集成波导环行器
本专利技术涉及微波、毫米波器件
，尤其涉及一种基片集成波导环行器。
技术介绍
电磁波频谱是有限的，随着现代技术的不断发展，可利用的频谱资源日益紧张，因 而逐渐向微波、毫米波波段发展，相关的器件和设备也更加小型化。传统的传输线如微带线 和波导由于各自的缺点，在应用中有一定的局限性。基片集成波导（SIW)作为一种新兴的 传输线，它既具有波导较高的品质因数、较高的功率容量，又具有微带线体积小、易于集成 化的优点，因而SIW能在微波、毫米波设备中得到广泛应用。 环行器作为一种非可逆器件在现代通信、雷达、电子对抗中都起着重要作用。SIW 目前已经被用于环行器的设计，这种结构的环行器仍然具有SIW传输线较高的功率容量、 容易集成等优点。为了便于与外接电路相连接，以及展宽工作带宽，通常要采用微带线对环 行器中的SIW传输线进行转接。由于外接电路的阻抗和SIW传输线阻抗往往不一样，为了 减小电磁波信号的反射，因而在它们之间需要进行阻抗匹配。常用的阻抗匹配方法有线性 渐变微带线、指数律渐变微带线以及切比雪夫渐变微带线匹配。对于线性渐变微带线匹配， 它的加工简单，但是匹配效果不如后面两种方法。而后两种匹配方法由于微带线宽度的变 化比较复杂，加工难度会大大增加。此外，这些方法的另一个缺点在于获得低回波损耗时， 微带渐变线会普遍偏长，与实现器件的小型化相矛盾。
技术实现思路
针对上述存在问题或不足，本专利技术提供了一种基片集成波导环行器，包括基片集 成波导和微带线，基片集成波导和微带线之间采用共面波导嵌入式连接，共面波导的缝隙 宽度为g，长度分别为Lgl和L g2, A g为环行器的工作波长，上述各参数同时满足下面的关系 式：0? 05mm 彡 g 彡 0? 15mm，0? 25 彡 Lgl/ 人 0? 375, 0? 125 彡 L g2/ 人 0? 15. 本专利技术的环行器铜表面还镀有一层防氧化的金属，如镀金可以增强铜导体的导电 能力，同时可以防止铜表面被氧化。 其设计步骤为： 步骤一、环行器设计材料的选择，选择介质基板和铁氧体的材料； 步骤二、确定SIW传输线的参数，在介质基板上打上周期性排列的金属化通孔制 得SIW传输线，SIW的结构由通孔直径d、孔间距s、基片厚度h和SIW的宽度a来确定，其 中孔间距以圆心距离计，宽度a以圆心距离计；它们满足关系式：s/d〈2, d/a〈0. 2,以及公式 【权利要求】1. 一种基片集成波导环行器，包括基片集成波导和微带线，其特征在于：基片集成波 导和微带线之间采用共面波导嵌入式连接，共面波导的缝隙宽度为g，长度分别为Lgl和Lg2， 入8为环行器的工作波长； 0. 05mm<g< 0. 15mm，0. 25 <Lgl/ 入 0. 375, 0. 125 <Lg2/ 入 0. 15。2. 如权利要求1所述基片集成波导环行器，其特征在于：s= 0. 70mm,d= 0. 40mm,a= 4. 05mm,Rf= 0. 80mm,g= 0. 10mm,Lgl=I. 50mm,Lg2= 0. 71mm,wsub= 6. 00mm,h= 0. 508mm, w_5(l￡3 =I. 28mm，Lt=I. 50mm;其中s为SIW同行相邻两个圆形通孔的孔间距，d为SIW圆 形通孔的直径，a为SIW两行圆形通孔的行间距，&为中心铁氧体的半径，g为共面波导的 缝隙宽度，Lgl和Lg2分别为共面波导的缝隙长度，w5(|￡3和Lt分别为50Q微带线的宽度和长 度，wsub和h分别为介质基板的宽度和高度。3. 如权利要求1所述基片集成波导环行器的设计步骤为： 步骤一、环行器设计材料的选择，选择介质基板和铁氧体的材料； 步骤二、确定SIW传输线的参数，在介质基板上打上周期性排列的金属化通孔制得SIW传输线，SIW的结构由通孔直径d、孔间距S、基片厚度h和SIW的宽度a来确定，其中孔间 距以圆心距离计，宽度a以圆心距离计；它们满足关系式：s/d〈2,d/a〈0. 2,以及公式其中aeff为填充同种介质的矩形波导的宽度，arff初值取0. 8入g; 步骤三、根据步骤一中所选择的铁氧体材料，进行铁氧体尺寸的计算，铁氧体高度与介 质基板等高，铁氧体半径Rf根据下述公式得到其中X为该频率下真空中的波长，ef为铁氧体的相对介电常数，y6为铁氧体有效磁 导率； 步骤四、在SIW传输线上进行共面波导的设计，共面波导两端分别与SIW传输线和微带 线连接；并对环行器中的主要参数进行优化，包括铁氧体半径Rf、SIW两排通孔的行距a，以 及共面波导缝隙宽度g和缝隙长度Lgl和Lg2，得到g、Lgl和Lg2的取值范围； 步骤五、依据上述各步骤确定的参数值制作SIW环行器。【文档编号】H01P11/00GK104505567SQ201410775242【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日 【专利技术者】陈良, 朱帅, 谢海岩, 汪晓光, 邓龙江 申请人:电子科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基片集成波导环行器，包括基片集成波导和微带线，其特征在于：基片集成波导和微带线之间采用共面波导嵌入式连接，共面波导的缝隙宽度为g，长度分别为Lg1和Lg2，λg为环行器的工作波长；0.05mm≤g≤0.15mm,0.25≤Lg1/λg≤0.375,0.125≤Lg2/λg≤0.15。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈良，朱帅，谢海岩，汪晓光，邓龙江，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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