脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件及中心结构模块制造技术

本公开实施例提供了一种脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件及中心结构模块，脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件包括：平行设置的上层平面金属板和下层平面金属板；固定设置在上层平面金属板和下层平面金属板之间的支撑结构；脊波导，固定于下层平面金属板靠近上层平面金属板的板面上，与上层平面金属板之间具有间隙，包括交叉设置的两个传输线，以及分别与两个传输线的端部固定连接的四个阻抗变换结构；阻抗变换结构远离传输线的一端用于与外部测试设备连接；开设于下层平面金属板上的四个输入端口，每一输入端口位于阻抗变换结构远离传输线的一侧；多个金属销钉，固定于下层平面金属板靠近上层平面金属板的板面上，且围绕脊波导的边缘均匀排列。波导的边缘均匀排列。波导的边缘均匀排列。

【技术实现步骤摘要】
脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件及中心结构模块


[0001]本公开涉及毫米波射频天线
，特别是涉及一种脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件及中心结构模块。

技术介绍

[0002]近些年来，毫米波由于具有明显优势受到广泛的关注和研究，毫米波的优势有频谱资源丰富、方向性好、可用频带宽和波长短等，此外，毫米波器件更容易实现小型化和集成化。毫米波应用全面，不仅被用于工业自动化、远程医疗、航空和通讯等领域，还被用在移动通信覆盖上，例如5G通信领域。毫米波为5G通信系统的重要组成部分，在5G通信系统中具有非常大的潜力。因此，基于毫米波设计的器件也会受到更多的青睐。
[0003]随着毫米波电路的复杂度和元件密度地不断提高，器件也越来越趋向于小型化和集成化。目前，在天线和波束成型网络中，交叉过桥结构是不可或缺的组成部分。交叉过桥结构可以用于信号的分配和选择，并且用于开发高性能的正交传输电路，其特点是，在同一个平面结构内，当两条信号不可避免地穿过彼此的路径(两条信号路径相互交叉)时，交叉过桥结构可以在具有高传输性的同时具有高隔离度。相关技术中，可使用微带线技术设计多种交叉过桥结构，然而现有的交叉过桥结构都存在着制造难度大、插入损耗过大和传输效果不佳等问题。

技术实现思路

[0004]本公开实施例的目的在于提供一种脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件及中心结构模块，以降低交叉过桥结构的插入损耗，提高交叉过桥结构的传输效果，并降低交叉过桥结构的加工难度。具体技术方案如下：
[0005]为达到上述目的，本公开实施例提供了一种脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件，所述脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件包括：
[0006]平行设置的上层平面金属板和下层平面金属板；
[0007]固定设置在所述上层平面金属板和所述下层平面金属板之间的支撑结构；
[0008]脊波导，固定于所述下层平面金属板靠近所述上层平面金属板的板面上，且与所述上层平面金属板之间具有间隙，包括交叉设置的两个传输线，以及分别与所述两个传输线的端部连接的四个阻抗变换结构；所述阻抗变换结构远离所述传输线的一端用于与外部测试设备连接；
[0009]开设于所述下层平面金属板上的四个输入端口，每一所述输入端口位于所述阻抗变换结构远离所述传输线的一侧；
[0010]多个金属销钉，固定于所述下层平面金属板靠近所述上层平面金属板的板面上，且与所述上层平面金属板之间具有间隙，所述多个金属销钉围绕所述脊波导的边缘均匀排列。
[0011]一些实施例中，所述两个传输线呈十字形交叉，具有四个交叉角；
[0012]所述四个交叉角中的两个相对的交叉角处具有倒角结构。
[0013]一些实施例中，还包括两个引脚；
[0014]所述两个引脚固定于所述下层平面金属板靠近所述上层平面金属板的板面上，且所述两个引脚的高度与所述多个金属销钉的高度相同；每一所述引脚包括与所述倒角结构的斜面相对的一个表面。
[0015]一些实施例中，所述倒角结构为斜倒角结构；
[0016]所述两个引脚呈三棱柱状且其中一个侧表面与所述斜倒角结构的斜面相对。
[0017]一些实施例中，所述阻抗变换结构包括第一变换子结构与第二变换子结构；
[0018]所述第一变换子结构一端与所述传输线连接，另一端与所述第二变换子结构的一端连接，所述第二变换子结构的另一端用于与所述外部测试设备连接；
[0019]所述传输线的宽度、所述第一变换子结构的平行于所述传输线的宽度方向的尺寸，以及所述第二变换子结构的平行于所述传输线的宽度方向的尺寸依次减小。
[0020]一些实施例中，所述第一变换子结构与所述传输线的连接处具有圆倒角结构。
[0021]一些实施例中，所述上层平面金属板及所述下层平面金属板均呈的十字形。
[0022]一些实施例中，所述支撑结构包括多个支撑柱；
[0023]所述多个支撑柱固定于所述下层平面金属板靠近所述上层平面金属板的板面上，且分布于所述下层平面金属板的各个角点处，或
[0024]所述多个支撑柱固定于所述上层平面金属板靠近所述下层平面金属板的板面上，且分布于所述上层平面金属板的各个角点处。
[0025]为达到上述目的，本公开实施例还提供了一种中心结构模块，用于上述任一所述的脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件，包括：
[0026]平行设置的上层平面金属板和下层平面金属板；
[0027]脊波导，固定于所述下层平面金属板靠近所述上层平面金属板的板面上，且与所述上层平面金属板之间具有间隙，包括呈十字交叉设置的两个传输线，以及分别与所述两个传输线的端部连接的四个波端口馈电片；所述两个传输线的四个交叉角中的其中两个相对的交叉角处具有倒角结构；
[0028]多个金属销钉，固定于所述下层平面金属板靠近所述上层平面金属板的板面上，且与所述上层平面金属板之间具有间隙，所述多个金属销钉围绕所述脊波导的边缘均匀排列。
[0029]本公开实施例有益效果：
[0030]本公开实施例提供的脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件及中心结构模块中，脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件包括上层平面金属板、下层平面金属板、脊波导及多个金属销钉。其中，脊波导包括传输线与阻抗变换结构，阻抗变换结构一端与传输线连接，另一端用于与外部的测试设备连接，测试设备可以通过阻抗变换结构对脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件的性能进行测试。多个金属销钉固定于下层平面金属板上，且围绕脊波导均匀排列，形成了波阻带，上层平面金属板与传输线间存在空气间隙，使得电磁波以空气为传播介质，沿交叉放置的传输线传输，减少了电磁波的泄露，提高了交叉过桥结构的传输效果，并降低了交叉过桥结构的插入损耗。
[0031]当然，实施本公开的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优
点。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0033]图1为本公开实施例中一种脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件的立体结构图；
[0034]图2为本公开实施例中一种下层平面金属板、脊波导和多个金属销钉的俯视图；
[0035]图3为本公开实施例中一种脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件的插入损耗、隔离度及回波损耗的仿真结果示意图；
[0036]图4为本公开实施例中一种脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件的仰视图；
[0037]图5为本公开实施例中一种中心结构模块的立体结构图；
[0038]图6为本公开实施例中一种中心结构模块的插入损耗、隔离度及回波损耗的仿真结果示意图。
具体实施方式
[0039]下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件，其特征在于，包括：平行设置的上层平面金属板和下层平面金属板；固定设置在所述上层平面金属板和所述下层平面金属板之间的支撑结构；脊波导，固定于所述下层平面金属板靠近所述上层平面金属板的板面上，且与所述上层平面金属板之间具有间隙，包括交叉设置的两个传输线，以及分别与所述两个传输线的端部连接的四个阻抗变换结构；所述阻抗变换结构远离所述传输线的一端用于与外部测试设备连接；开设于所述下层平面金属板上的四个输入端口，每一所述输入端口位于所述阻抗变换结构远离所述传输线的一侧；多个金属销钉，固定于所述下层平面金属板靠近所述上层平面金属板的板面上，且与所述上层平面金属板之间具有间隙，所述多个金属销钉围绕所述脊波导的边缘均匀排列。2.根据权利要求1所述的脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件，其特征在于，所述两个传输线呈十字形交叉，具有四个交叉角；所述四个交叉角中的两个相对的交叉角处具有倒角结构。3.根据权利要求2所述的脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件，其特征在于，还包括两个引脚；所述两个引脚固定于所述下层平面金属板靠近所述上层平面金属板的板面上，且所述两个引脚的高度与所述多个金属销钉的高度相同；每一所述引脚包括与所述倒角结构的斜面相对的一个表面。4.根据权利要求3所述的脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件，其特征在于，所述倒角结构为斜倒角结构；所述两个引脚呈三棱柱状且其中一个侧表面与所述斜倒角结构的斜面相对。5.根据权利要求1所述的脊间隙波导毫米波交叉过桥结构器件，其特征在于，所述阻抗变换结构包括第一变换子结构与第二变换子结构；所述第一变换子结构一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永乐，王杰，杨雨豪，王卫民，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：