一种SIW超结构正交环耦合结构制造技术

本发明专利技术属于微波通信技术领域，涉及传输线、耦合器、滤波器，具体为一种SIW超结构正交环耦合结构。本发明专利技术中耦合结构设置于双层SIW传输线的中间金属板上，位于所述中间金属板的中心点位置；耦合结构由两层嵌套的环形槽构成，两层环形槽圆心重合，且与中间金属板的中心点重合；每层环形槽包括两个尺寸相同的圆弧形槽，两个圆弧形槽开口正对、且两端保持相同间距；两层环形槽中圆弧形槽的开口方向正交相差90度。本发明专利技术通过在两层SIW传输线的金属板上添加超结构正交环作为耦合结构，使得耦合结构能够对频率进行选择，能够增强滤波器的滤波性能，改善插入损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种SIW超结构正交环耦合结构
本专利技术属于微波通信
，涉及传输线、耦合器、滤波器，具体为一种SIW超结构正交环耦合结构。
技术介绍
SIW结构是近些年来形成的一种基片集成波导形式，能够集成于填充介质基片中，兼有低辐射、低损耗、体积小等优势；因此，SIW结构是器件小型化，实现高性能的关键技术，是制作滤波器的良好结构。在滤波器的设计中，耦合结构的耦合系数是一个很重要的因素，现有的耦合结构主要有方形孔、圆形孔，通过调节孔的尺寸和方位来调节谐振腔之间的耦合系数；并且调节方式比较单一，不能使滤波器的设计得到简化，不能对频率起到调节作用，从而使得滤波器的腔体数量增加，使得滤波器的损耗大大增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现状，提供一种SIW超结构正交环耦合结构，用于解决现有耦合结构调节方式单一、不能调节频率的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种SIW超结构正交环耦合结构，所述耦合结构设置于双层SIW传输线的中间金属板上，位于所述中间金属板的中心点位置；其特征在于，所述耦合结构由两层嵌套的环形槽构成，所述两层环形槽圆心重合，且与所述中间金属板的中心点重合；每层环形槽包括两个尺寸相同的圆弧形槽，所述两个圆弧形槽开口正对、且两端保持相同间距；所述两层环形槽中圆弧形槽的开口方向正交相差90度。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过在两层SIW传输线的金属板上添加超结构正交环作为耦合结构，使得耦合结构能够对频率进行选择，能够增强滤波器的滤波性能，改善插入损耗。附图说明图1为本专利技术SIW超结构正交环耦合结构的结构示意图。图2为本专利技术实施例中填充空气的SIW传输线的结构示意图。图3为本专利技术实施例中SIW传输线中间金属板上添加的超结构正交环耦合结构的俯视示意图。图4为本专利技术实施例中填充空气的SIW传输线的S参数图。图5为本专利技术实施例中SIW超结构正交环耦合结构的S参数图。图6是本专利技术实施例中f与a1的拟合曲线。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术做进一步的详细说明。本实施例提供一种SIW超结构正交环耦合结构，其结构如图1所示，所述耦合结构设置于双层SIW传输线的中间金属板上，该双层SIW传输线中填充空气介质，如图2所示，所述耦合结构位于中间金属板的中心点位置，具体结构如图3所示，耦合结构由两层嵌套的环形槽构成，所述两层环形槽圆心重合，且与所述中间金属板的中心点重合；每层环形槽包括两个尺寸相同的圆弧形槽，所述两个圆弧形槽开口正对、且两端保持相同间距；所述两层环形槽中圆弧形槽的开口方向正交相差90度。上述SIW超结构正交环耦合结构的具体设计过程如下：步骤1、选取X波段的SIW传输线，如图2所示；圆柱形通孔半径d＝0.8mm，相邻金属通孔孔间距P＝2mm，SIW传输线的两排金属孔之间距离W＝22mm，SIW传输线的总长度L＝79.6mm，填充的介质为空气，其S参数图如图4所示；步骤2、根据两层嵌套环形槽之间的谐振作用设计正交耦合结构；外层环形槽的宽度w1＝0.58mm，外层环形槽与内层环形槽的距离n＝0.4mm，内层环形槽的宽度w2＝0.58mm，每层环形槽中两个圆弧形槽两端间距b＝2mm；步骤3、将步骤1和步骤2得到的参数在HFSS中建模，并通过HFSS各个参数进行仿真计算，以外环形槽的外半径a1作为自变量，将各组数据得到的谐振峰频率f为因变量，用MATLAB软件进行公式拟合以得出他们之间的关系，如图6所示；拟合公式为：其中，c为预设常数，根据实际SIW超结构正交环耦合结构参数进行调节，取值范围为1.35～5.48；步骤4、根据步骤3得到拟合曲线，根据耦合结构的谐振峰频率f即可准确得到所述耦合结构的尺寸。本实施例中，当外半径根据计算设为a1＝9mm，SIW超结构正交环耦合结构的S参数图如图5所示；根据S参数可以看出，该耦合结构能够产生频率选择效应，并且该谐振频率随尺寸变化而变化。综上可见，本专利技术通过将超结构正交环放置于SIW双层传输线中作为耦合结构，使得耦合结构能够对频率进行选择，能够增强滤波器的滤波性能，改善插入损耗。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SIW超结构正交环耦合结构，所述耦合结构设置于双层SIW传输线的中间金属板上，位于所述中间金属板的中心点位置；其特征在于：所述耦合结构由两层嵌套的环形槽构成，所述两层环形槽圆心重合，且与所述中间金属板的中心点重合；每层环形槽包括两个尺寸相同的圆弧形槽，所述两个圆弧形槽开口正对、且两端保持相同间距；所述两层环形槽中圆弧形槽的开口方向正交相差90度。

【技术特征摘要】
1.一种SIW超结构正交环耦合结构，所述耦合结构设置于双层SIW传输线的中间金属板上，位于所述中间金属板的中心点位置；其特征在于：所述耦合结构由两层嵌套的环形槽构成，所述两层环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晓光，田松杰，陈良，陈凤婷，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51