具有陷波特性的宽频微带—槽线过渡结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有陷波特性的宽频微带—槽线过渡结构，该过渡结构工作在2—14GHz的频段内，在3.37—3.84GHz频段和10.67—11.14GHz频段实现陷波。微带线由切比雪夫阻抗变换器和末端的微带扇形开路枝节组成，它位于介质基板的顶层；在其中一条微带线上刻蚀U型结构形成U型槽；介质基板采用介电常数为4.4的FR4材料。在接地面上刻蚀掉部分铜形成交叉指型槽和花瓣型槽。本实用新型专利技术微带—槽线过渡结构结构简单，体积小，易于加工，通带匹配特性良好。

【技术实现步骤摘要】
具有陷波特性的宽频微带—槽线过渡结构
本技术涉及一种具有陷波特性的宽频微带—槽线过渡结构，该过渡结构工作在2—14GHz的频段内，在3.37—3.84GHz频段和10.67—11.14GHz频段实现陷波。
技术介绍
在通信技术的飞速发展的今天，无线频谱资源日趋密集，因而不得不考虑通信频段之间的相互干扰。为了消除干扰，我们就必须在信号传输的过程中抑制相邻频段的干扰，避免干扰信号传输到天线中，这样可以减小天线设计的复杂程度。在微波电路中存在着不同传输线之间的过渡，可以利用过渡结构抑制掉干扰频段。随着第五代移动通信技术（5G）标准的制定和研发，5G毫米波电路备受学术界和产业界关注。中国工业和信息化部已公布5G技术毫米波波段的试验频段有3.3—3.6GHz，4.8—5.0GHz，24.75—27.5GHz和37—42.5GHz。当电路应用在4.8—5.0GHz频段时,需要抑制来自例如“3.3—3.6GHz”相邻频段的干扰。
技术实现思路
伴随着通信技术的飞速发展，频谱资源日趋密集，能用的频段越来越多，因而我们必须考虑工作频段之外的频谱干扰。在5G技术毫米波波段中，电路应用在4.8—5.0GHz频段时,需要抑制来自例如“3.3—3.6GHz”相邻频段的干扰。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该过渡结构所用介质材料是FR4，介质基板的厚度为h=0.6mm，介电常数为εr=4.4，损耗正切角为0.02。介质基板的顶层铜线是微带线，它由两部分组成：阶梯阻抗变换器和末端扇形开路枝节。阶梯阻抗变换器由长度相同的4段切比雪夫阻抗变换微带线和阻抗为50Ω的馈电微带线组成。而介质基板的底层铜面是微带线的接地层，在底层铜面刻蚀了槽线，槽线由两部分构成：两末端为花瓣型短路枝节槽，中间部分为连接花瓣型短路枝节槽的交叉指型槽。为了实现对干扰频段的抑制，在阶梯阻抗变换器其中一条微带线上刻蚀了一个U形槽缝，构成了DMS结构(缺陷微带结构)，DMS结构能有效避免像DGS结构(缺陷地结构)那样因接地板缺陷造成的电磁波泄露，而且不会对微波电路中其他部件产生干扰。为了实现宽频带，微带线采用4段切比雪夫阻抗变换器与50Ω的微带线进行匹配。本技术的显著优点是：该过渡结构在3.37—3.84GHz频段和10.67—11.14GHz频段驻波比远大于2，从而抑制掉了3.3—3.6GHz频段，使得4.8—5.0GHz频段不受其干扰。并且在其余频段内，回波损耗S11小于-15dB，驻波比小于1.5,性能良好。附图说明图1是本技术具有陷波功能花瓣型槽的微带—槽线过渡结构设计图。图2是本技术具有陷波功能花瓣型槽的微带—槽线过渡结构的顶层结构图。图3是图2中微带线1的结构图。图4是图2中U型槽3的结构图。图5是本技术具有陷波功能花瓣型槽的微带—槽线过渡结构的底层结构图。图6是图5的详细结构图。图7是本技术具有陷波功能花瓣型槽的微带—槽线过渡结构驻波比的实测值与仿真值。具体实施方式下面结合实例及附图，对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，本技术设计的具有陷波功能花瓣型槽的微带—槽线过渡结构，包括图2所示的顶层结构图、图5所示的底层结构图和图2中间介质层6组成。顶层由两条微带线1和2组成，在微带线2上刻蚀U型槽3使该过渡结构具有陷波功能。中间介质层6的材料为FR4，介电常数为εr=4.4，损耗正切角为0.02，它的长、宽、高为36mm×38mm×0.6mm。底层如图5所示，由接地层7和槽4、5组成。槽4和槽5由图5中的接地层7（接地层7为铜）上刻蚀掉部分铜形成。如图2所示，过渡结构的顶层由两条微带线1和2组成。6为介质基板，介质基板的长和宽为36mm×38mm。为了实现陷波功能，在微带线2上刻蚀U型槽3构成了DMS结构，DMS结构能有效避免像DGS结构那样因接地板缺陷造成的电磁波泄露，而且不会对微波电路中其他部件产生干扰。如图3所示，微带线1、2中，为了匹配50Ω微带线101(微带线101为馈电端)，采用由微带线102、103、104和105组成的4阶切比雪夫变换器。微带线1和2中，每段微带线长都为5.42mm，微带线101宽为1.15mm；微带线102阻抗为53Ω，宽为1.04mm；微带线103阻抗为55Ω，宽为0.98mm；微带线104阻抗为61Ω，宽为0.81mm；微带线105阻抗为68Ω，宽为0.66mm。切比雪夫变换器末端为微带扇形开路枝节106，半径为4.77mm，扇形角度为75o。如图4所示，是在微带线2上刻蚀U型槽3构成的DMS(缺微结构)结构图。槽301长和宽别为12.4mm×0.1mm，槽302长和宽为0.1mm×0.4mm。U型槽3距端口4.5mm。如图5所示，是本技术具有陷波功能花瓣型槽的微带—槽线过渡结构的底层结构图。7为微带线接地层(在介质6的底层敷铜形成)。在微带线接地层7上刻蚀掉部分铜，形成交叉指型槽4和花瓣型槽5。如图6所示，是本技术具有陷波功能花瓣型槽的微带—槽线过渡结构的底层结构详图。交叉指型槽4由5个尺寸相同的交指结构槽组成，槽401的长和宽为1.6mm×0.24mm，槽402的长和宽为3.7mm×0.24mm，槽403的长和宽为3.6mm×0.24mm。花瓣型槽5是在微带线接地板上刻蚀出两个相互垂直的同心且面积相同的椭圆面形成的，椭圆面长半轴为4mm，短半轴为2mm。如图7所示，是本技术具有陷波功能花瓣型槽的微带—槽线过渡结构驻波比的实测值与仿真值。实测结果与仿真结果陷波频段基本吻合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有陷波特性的宽频微带—槽线过渡结构，其结构由一组微带线，U型槽，介质基板，交叉指型槽，花瓣型槽，接地平面组成，其特征在于：所述的微带线由切比雪夫阻抗变换器和末端的微带扇形开路枝节组成，它位于介质基板的顶层；在其中一条微带线上刻蚀U型结构形成U型槽；所述的介质基板位于微带线与接地板之间；在接地面上刻蚀掉部分铜形成交叉指型槽和花瓣型槽；交叉指型槽两端与顶层的两条微带线正交；花瓣型槽位于交叉指型槽的终端，与交叉指型槽的末端中心对称。

【技术特征摘要】
1.一种具有陷波特性的宽频微带—槽线过渡结构，其结构由一组微带线，U型槽，介质基板，交叉指型槽，花瓣型槽，接地平面组成，其特征在于：所述的微带线由切比雪夫阻抗变换器和末端的微带扇形开路枝节组成，它位于介质基板的顶层；在其...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬五胜，孙发坤，童荥贇，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学，
类型：新型
国别省市：天津,12