和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环制造技术

本发明专利技术公开了一种和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环。该混合环包括一个传统的微带混合环，在该微带混合环的和端口连接基片集成波导导波结构、差端口连接共面波导导波结构；所述共面波导导波结构包括共面波导中心导带、微带混合环差端口的微带线与共面波导中心导带的耦合部分，该共面波导导波结构由介质基片上下表面的金属贴片构成；所述基片集成波导导波结构包括基片集成波导、微带混合环和端口的微带线至基片集成波导的过渡带，所述基片集成波导由介质基片上下表面的金属贴片和两排金属通孔构成，该两排金属通孔构成基片集成波导的侧壁。本发明专利技术和、差端口传播的导波模式截然不同，不易发生耦合，从而实现了两个端口较高的隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波毫米波集成电路
，特别是一种和差支路采用不同导波结 构的高隔离3分贝混合环。
技术介绍
采用传统微带技术的混合环已经得到大量的实际应用，但是由于其结构的特征， 隔离度受到一定的限制。这是由于传统微带结构的混合环和差支路均采用同一种导波结构 (微带），因而这两个端口的导波模式自然容易相互泄露，导致隔离度下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、容易实现的和差支路采用不同导波结构的 高隔离3分贝混合环，该混合环具有体积小、性能稳定、隔离度高的优点。 实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种和差支路采用不同导波结构的高隔离3 分贝混合环，包括一个传统的微带混合环，在该微带混合环的和端口连接基片集成波导导 波结构、差端口连接共面波导导波结构；所述微带混合环由介质基片上表面的金属贴片和 下表面的接地板构成；所述共面波导导波结构包括共面波导中心导带及两侧接地板、微带 混合环差端口的微带线与共面波导中心导带的耦合部分，该共面波导导波结构由介质基片 上下表面的金属贴片构成；所述基片集成波导导波结构包括基片集成波导、微带混合环和 端口的微带线至基片集成波导的过渡带，所述基片集成波导由介质基片上下表面的金属贴 片和两排金属通孔构成，该两排金属通孔构成基片集成波导的侧壁。 本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：（1)在混合环的和端口和差端口分别连 接不同的导波结构，使得两者传播的导波模式截然不同（共面波导传播准TEM模，基片集成 波导传播TE1。模），实现了两个端口的高度隔离；(2)结构简单，容易实现，具有体积小、性能 稳定、隔离度高的优点；(3)应用范围广泛，适用于微波毫米波单平衡混频器、180度耦合器 等领域。【附图说明】 图1是本专利技术和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环的顶视结构示意 图。 图2是本专利技术和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环的底视结构示意 图。 图3是本专利技术和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环的基片集成波导 部分的侧视结构示意图。 图4是实施例1中的S参数图。 图5是实施例1中本专利技术与传统微带混合环的S参数比较图。【具体实施方式】 下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。 本专利技术的原理为：将传统微带混合环的和支路、差支路采用不同的波导结构，和支 路采用基片集成波导结构，差支路采用共面波导传输电磁波，由于两支路传播的场结构完 全不同，使得两支路不易发生电磁耦合，从而达到较高的隔离度。 结合图1~2,本专利技术和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环，包括一 个传统的微带混合环c，在该微带混合环c的和端口连接基片集成波导导波结构、差端口连 接共面波导导波结构；所述微带混合环c由介质基片上表面的金属贴片和下表面的接地板 构成；所述共面波导导波结构包括共面波导中心导带及两侧接地板a、微带混合环差端口 的微带线与共面波导中心导带的耦合部分b，该共面波导导波结构由介质基片上下表面的 金属贴片构成；所述基片集成波导导波结构包括基片集成波导f、微带混合环和端口的微 带线至基片集成波导的过渡带d，所述基片集成波导f由介质基片上下表面的金属贴片和 两排金属通孔e构成，该两排金属通孔e构成基片集成波导f的侧壁，如图3所示。 所述微带混合环c的四个分支臂均为阻抗50欧姆的微带线，即微带混合环差端口 的微带线、和端口的微带线也为阻抗50欧姆的微带线。 所述微带混合环和支路采用基片集成波导结构，微带混合环和端口的微带线至基 片集成波导的过渡结构d为梯形微带渐变线。 所述微带混合环差支路采用共面波导结构，微带混合环差端口的微带线至共面波 导的耦合部分设有上下两层矩形金属片b。 如图1所示，所述微带混合环和端口的微带线至基片集成波导的过渡带d为梯形 微带渐变线。所述共面波导中心导带及两侧接地板a的中心导带在介质基片下表面的金属 贴片与下表面接地板之间设有第一间隙、耦合部分b在介质基片下表面的金属贴片与下表 面接地板之间设有第二间隙。 如图3所示，所述基片集成波导f的高度h即为介质基片的厚度。所述基片集成 波导f的宽度D即两排金属通孔e中心之间的距离，根据以下公式确定： 式中，f。为基片集成波导f的截止频率，V为电磁波在介质基片中的传播速度，入。 为截止频率f。所对应的波长，c为电磁波在真空中传播的速度，e 介质基片的介电常数。 本专利技术和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环的结构参数设计过程 如下： ( -）根据混合环的工作频段及介质基片特性，设计共面波导中心导带及两侧接 地板a中心导带的宽度、共面波导中心导带及两侧接地板a中心导带在介质基片下表面的 金属贴片与下表面接地板之间的第一间隙宽度、微带混合环差端口的微带线与共面波导中 心导带的耦合部分b的尺寸，使共面波导导波结构在需要的频段内达到最佳传输效果； (二）在考虑混合环的工作频段、介质基片特性的基础上，根据微带线及混合环宽 度长度设计公式，设计传统的微带混合环c的微带分支臂宽度、环的宽度和半径，使微带混 合环c在需要的频段内达到最佳的耦合度和隔离度； (三）根据需要的频段及基片集成波导传播主模，设计基片集成波导f的宽度，再 通过调节微带混合环和端口的微带线至基片集成波导的过渡带d的尺寸，使基片集成波导 导波结构在需要的频段内传输效果最佳并保持主模传输。基片集成波导的高度当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环，其特征在于，包括一个传统的微带混合环(c)，在该微带混合环(c)的和端口连接基片集成波导导波结构、差端口连接共面波导导波结构；所述微带混合环(c)由介质基片上表面的金属贴片和下表面的接地板构成；所述共面波导导波结构包括共面波导中心导带及两侧接地板(a)、微带混合环差端口的微带线与共面波导中心导带的耦合部分(b)，该共面波导导波结构由介质基片上下表面的金属贴片构成；所述基片集成波导导波结构包括基片集成波导(f)、微带混合环和端口的微带线至基片集成波导的过渡带(d)，所述基片集成波导(f)由介质基片上下表面的金属贴片和两排金属通孔(e)构成，该两排金属通孔(e)构成基片集成波导(f)的侧壁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李兆龙，华滟凌，陈如山，童童，王楠，宋思琦，丁大志，樊振宏，叶晓东，王贵，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32