毫米波二维和差网络制造技术

本发明专利技术提出的一种毫米波二维和差网络，旨在提供一种体积小、重量轻，结构强度高，成本低的二维和差网络。本发明专利技术通过下述技术方案予以实现：微带线导体带（1）及微带线介质板条（2）沿着金属屏蔽板（3）板面上的下陷屏蔽腔槽拓扑曲线图案走线构成完整的毫米波传输线结构；在金属屏蔽板的前后端分别制有和端口、俯仰差端口、方位差端口和双差端口，导体带及微带线介质板条分别通过上述四个输入端口，围绕上述端口中部矩形体隔离的下陷凹槽，沿着所述矩形体两端的Z形隔离块形成的下陷开口凹槽延伸，然后围绕Z形隔离块及中心圆柱形隔离块弯曲，沿Z形背端下陷凹槽延伸至Z形尾端下陷凹槽的输出端口，形成八个端口的毫米波二维和差网络的拓扑结构。

【技术实现步骤摘要】
毫米波二维和差网络
本专利技术属于微波毫米波
，涉及一种适用于毫米波单脉冲雷达等系统的毫米波波段的二维和差网络。
技术介绍
二维和差网络，又称二维比较器、二维和差器，能够同时将四路信号进行叠加和相减，并同时输出和差信号。作为毫米波单脉冲雷达系统的关键部件，和差网络的性能往往会直接影响到雷达的跟踪精度及跟踪距离等重要战术指标。传统的毫米波二维和差网络通常采用波导实现，这样做使得和差网络体积较大，对实现雷达系统的小型化、轻量化、集成化设计带来不便。另一方面，由于在毫米波频段，对器件的加工精度有较高的要求，也就导致波导二维和差网络的加工工艺较复杂，报废率高，成本也必然降不下来。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术的不足之处，提供一种性能优异，低轮廓、体积小、重量轻，结构强度高，成本低的毫米波二维和差网络。为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是：一种毫米波二维和差网络，包括微带线导体带1、微带线介质板条2和金属屏蔽板3，其特征在于：微带线导体带1以覆铜层方式紧贴在微带线介质板条2的上表面，微带线导体带1及微带线介质板条2沿着金属屏蔽板3板面上的下陷屏蔽腔槽拓扑曲线图案走线构成完整的毫米波传输线结构；根据拓扑曲线图案走线，在金属屏蔽板3的前后端分别制有和端口5、俯仰差端口6、方位差端口7和双差端口8，其中，作为毫米波传输线组成部分的微带线导体带1及微带线介质板条2分别通过上述四个输入端口，依据拓扑结构走线，围绕上述端口中部矩形体隔离的下陷凹槽，沿着所述矩形体两端的Z形隔离块形成的下陷开口凹槽延伸，然后围绕Z形隔离块及中心圆柱形隔离块弯曲，沿Z形背端下陷凹槽延伸至Z形尾端下陷凹槽的输出端口第一输出端口9、第二输出端口10、第三输出端口11、第四输出端口12，形成具有前后左右输入输出共八个端口的毫米波二维和差网络的拓扑结构。本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：本专利技术利用一种新型的毫米波传输线形式来构建毫米波二维和差网络，由于这种传输线是基于微带传输线发展而来的，其剖面高度较低，重量也较小，故整个二维和差网络相较于传统的波导形式的毫米波二维和差网络来说体积必然小，重量也减轻很多，便于整机的小型化设计，广泛适用于机载、星载平台；同时，由于该毫米波和差网络最终是承载于金属屏蔽腔上的，其结构强度得以保证，具有较好的环境适应性。本专利技术的实现较为简单，主要是加工一块具有一定拓扑结构的微波印制板，然后将其通过压接或者焊接的方式固连到金属屏蔽板的地面上。相对于加工波导网络所使用的复杂的焊接工艺成熟，报废率低，成本低；本专利技术使用的毫米波传输线结构，是基于金属屏蔽板下陷形成的屏蔽腔槽实现的，其线间隔离、和差端口的隔离好，可以较好的保证单脉冲天线或者雷达的零深等指标。同时，使用带屏蔽腔槽的毫米波传输线可以较好的抑制大面积微带线的高次模的产生。本专利技术毫米波二维和差网络的拓扑结构主要表现为四个宽带3dB电桥4呈“十字型”级联，形成四个输入端口5、6、7、8，分别对应于二维和差网络的和端口、俯仰差端口、方位差端口及双差端口。通过对四个宽带3dB电桥4级联后形成的另外四个端口做相位补偿，形成了分别对应于单脉冲雷达或者单脉冲天线的四个象限。创新性的构建了一种“十字型”拓扑结构，并由一种宽带的3dB电桥来实现二维和差网络，在约16％的相对带宽内实现了二维和差功能，具有良好的幅相特性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的毫米波二维和差网络的构造示意图。图2是图1的俯视图。图3是图1金属屏蔽板3板面下陷屏蔽腔槽截面的局部剖面视图。图4是图1和端口到四个输出端口的S参数的幅度值随频率的变化曲线示意图。图5是图1和端口到四个输出端口的S参数相位值随频率的变化曲线示意图。图6是图1俯仰差端口到四个输出端口的S参数的幅度值随频率的变化曲线示意图。图7是图1俯仰差端口到四个输出端口的S参数的相位值随频率的变化曲线示意图。图8是图1方位差端口到四个输出端口的S参数的幅度值随频率的变化曲线示意图。图9是图1方位差端口到四个输出端口的S参数的相位值随频率的变化曲线示意图。图10是图1和端口到俯仰差端口和方位差端口的S参数的幅度值随频率的变化曲线示意图。图中：1微带线导体带，2微带线介质板条，3金属屏蔽板，4宽带3dB电桥，5和端口，6俯仰差端口，7方位差端口，8双差端口，9第一输出端口、10第二输出端口、11第三输出端口、12第四输出端口。具体实施方式参阅图1-图3，描述了本专利技术毫米波二维和差网络的一个最佳实施实例。该毫米波二维和差网络，包括微带线导体带1、微带线介质板条2及金属屏蔽板3三个基本部分，三者形成一种新型的毫米波传输线。微带线导体带1贴固于微带线介质板条2上方，其宽度通常比微带线介质板条2及金属屏蔽板3下陷腔槽窄。微带线介质板条2的宽度大于微带线导体带1的宽度。微带线导体带1一般通过将微带线介质板条2一侧的原始覆铜层腐蚀得到。微带线介质板条2的材料属性一般为介电常数不同的玻璃纤维聚四氟乙烯或者陶瓷混合的聚四氟乙烯。微带线导体带1与微带线介质板条2作为一个整体通过压接或者焊接的方式紧贴于屏蔽金属屏蔽板3下陷腔槽的底部。金属屏蔽板3下陷腔槽的底部作为这种新型毫米波传输线的射频地，而微带线导体带1作为新型毫米波传输线的信号线。微带线导体带1以覆铜层方式紧贴在微带线介质板条条2的上表面，且微带线介质板条条2的宽度大于微带线导体带1的宽度；微带线导体带1及微带线介质板条2沿着金属屏蔽板3板面上的下陷屏蔽腔槽拓扑曲线图案走线构成完整的毫米波传输线结构；根据拓扑曲线图案走线，在金属屏蔽板3的前后端分别制有和端口5、俯仰差端口6、方位差端口7和双差端口8，其中，作为毫米波传输线组成部分的微带线导体带1及微带线介质板条条2分别通过上述四个输入端口，依据拓扑结构走线，围绕上述端口中部矩形体隔离的下陷凹槽，沿着所述矩形体两端的Z形隔离块形成的下陷开口凹槽延伸，然后围绕Z形隔离块及中心圆柱形隔离块弯曲，沿Z形背端下陷凹槽延伸至Z形尾端下陷凹槽的输出端口9、10、11、12，形成具有前后左右输入输出共八个端口的毫米波二维和差网络的拓扑结构。整个毫米波二维和差网络的拓扑结构主要表现为四个宽带3dB电桥4呈“十字型”级联，形成四个输入端口5、6、7、8，分别对应于二维和差网络的和端口、俯仰差端口、方位差端口及双差端口。通过对四个宽带3dB电桥4级联后形成的另外四个端口做相位补偿，形成了四个输出端口9、10、11、12，分别对应于单脉冲雷达或者单脉冲天线的四个象限。从另一方面讲，整个毫米波二维和差网络的拓扑结构主要表现为四个宽带3dB电桥4呈“十字型”级联，形成分别对应于二维和差网络的四个输入端口：和端口5、俯仰差端口6、方位差端口和双差端口8。通过对四个宽带3dB电桥4级联后形成的另外四个输出端口做相位补偿，形成了第一输出端口9、第二输出端口10、第三输出端口11、第四输出端口12，分别对应于单脉冲雷达或者单脉冲天线的四个象限。参阅图3。金属屏蔽板3下陷腔槽比微带线介质板条2略宽，这是为了保证微带线介质板条2方便的压接或者粘接到金属屏蔽板3下陷腔槽的底部。同时，金属屏蔽板3下陷腔槽的腔深比微带线介质板条2的厚度大，这样即可以有效提高和差网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种毫米波二维和差网络，包括微带线导体带(1)、微带线介质板条(2)和金属屏蔽板(3)，其特征在于：微带线导体带(1)以覆铜层方式紧贴在微带线介质板条(2)的上表面，微带线导体带(1)及微带线介质板条(2)沿着金属屏蔽板(3)板面上的下陷屏蔽腔槽拓扑曲线图案走线构成完整的毫米波传输线结构；根据拓扑曲线图案走线，在金属屏蔽板(3)的前后端分别制有和端口(5)、俯仰差端口(6)、方位差端口(7)和双差端口(8)，其中，作为毫米波传输线组成部分的微带线导体带(1)及微带线介质板条(2)分别通过上述四个输入端口，依据拓扑结构走线，围绕上述端口中部矩形体隔离的下陷凹槽，沿着所述矩形体两端的Z形隔离块形成的下陷开口凹槽延伸，然后围绕Z形隔离块及中心圆柱形隔离块弯曲，沿Z形背端下陷凹槽延伸至Z形尾端下陷凹槽的第一输出端口(9)、第二输出端口(10)、第三输出端口(11)、第四输出端口(12)形成具有前后左右输入输出共八个端口的毫米波二维和差网络的拓扑结构。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波二维和差网络，包括微带线导体带（1）、微带线介质板条（2）和金属屏蔽板（3），其特征在于：微带线导体带（1）以覆铜层方式紧贴在微带线介质板条（2）的上表面，微带线导体带（1）及微带线介质板条（2）沿着金属屏蔽板（3）板面上的下陷屏蔽腔槽拓扑曲线图案走线构成完整的毫米波传输线结构；根据拓扑曲线图案走线，在金属屏蔽板（3）的前后端分别制有四个输入端口：和端口（5）、俯仰差端口（6）、方位差端口（7）和双差端口（8）；其中，作为毫米波传输线组成部分的微带线导体带（1）及微带线介质板条（2）分别通过上述四个输入端口，依据拓扑结构走线，围绕上述端口中部矩形体隔离的下陷凹槽，沿着所述矩形体两端的Z形隔离块形成的下陷开口凹槽延伸，然后围绕Z形隔离块及中心圆柱形隔离块弯曲，接着沿Z形背端下陷凹槽延伸至Z形尾端下陷凹槽形成四个输出端口：第一输出端口（9）、第二输出端口（10）、第三输出端口（11）、第四输出端口（12）；上述四个输入端口和四个输出端口形成具有前后左右输入输出共八个端口的毫米波二维和差网络的拓扑结构，通过对四个宽带3dB电桥4级联后形成的另外四个端口做相位补偿，形成了分别对应于单脉冲雷达或者单脉冲天线的四个象限。2.如权利要求1所述的毫米波二维和差网络,其特征在于：微带线介质板条（2）的宽度大于微带线导体带（1）的宽度。3.如权利要求1所述的毫米波二维和差网络,其特征在于：微带线介质板条（2）的材料为玻璃纤维聚四氟乙烯或者陶瓷混合的聚四氟乙烯。4.如权利要求1所述的一种毫米波二维和差网络,其特征在于：微带线导体带（1）与微带线介质板条（2）作为一个整体通过压接或者焊接的方式紧贴于屏蔽金属屏蔽板（3）下陷腔槽的底部。5.如权利要求1所述的毫米波二维和差网络,其特征在于：金属屏蔽板（3）下陷腔槽的底部为带线导体带（1）传输线的射频地。6.如权利要求1所述的毫米波二维和差网络,其特征在于：整个毫米波二维和差网络的拓扑结构主要表现为呈“十字型”级联的四个宽带3dB电桥（4），以及形成二维和差网络的四个输入端口：和端口（5）、俯仰差端口（6）、方位差端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑，魏旭，蓝海，张云，何海丹，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51