一种基于非辐射边侧馈的微带波导转换过渡结构制造技术

本申请公开了一种基于非辐射边侧馈的微带波导转换过渡结构，包括层压板和波导结构；层压板包括第一介质基板、第二介质基板和位于第一介质基板第二介质基板之间的半固化片；第一介质基板的上表面设有微带线，微带线与第一介质基板的上表面的铜覆层之间设有微带线避让区，微带线旁设有金属接地孔形成接地共面波导结构，金属接地孔连接第一介质基板上下表面的铜覆层；微带线的末端连接有辐射贴片，微带线与辐射贴片的连接点设于辐射贴片窄边的一侧，实现非辐射边侧馈设计。相比与传统的水平宽边波导转换，极大地缩小了转换结构的横向尺寸，可以使多个横向排列分布的转换结构更紧凑。凑。凑。

【技术实现步骤摘要】
一种基于非辐射边侧馈的微带波导转换过渡结构


[0001]本申请涉及一种基于非辐射边侧馈的微带波导转换过渡结构，属于波导天线


技术介绍

[0002]随着近年来自动驾驶的飞速发展，毫米波雷达由于其穿透性强和抗干扰能力强等特点越来越受到重视，为了获得毫米波雷达探测距离的增加以及分辨力的提升，在扩大雷达的天线孔径和增加通道数量的同时，还需要关注天线的馈线损耗以及相位一致性。目前行业普遍做法是采用微带串馈天线方案，通过合理阵列布局完成同相馈线设计，但是这种馈线与天线共面的设计，由于通道数的增加和面对不同场景下阵面布局的改变，影响了馈线布局布线的复杂度，导致馈线损耗增加，对于天线的辐射方向图造成很大干扰。为了改善馈电损耗以及降低馈线对天线的影响，专利文献CN111164825A中提供了一种通过PCB到波导的转换结构，可以实现通过波导腔代替GCPW完成馈线传输，但是该技术方案中提到的GCPW转波导结构需要通过额外的巴伦设计完成波导和PCB的匹配，使得转换结构的宽度不能进一步缩小，此外该技术方案中波导还通过三段腔体尺寸变化完成阻抗匹配，增加了实际加工的难度，此外该模块由于需要介质板与波导件之间紧密连接，对于安装要求很高，成品很容易收到实际安装误差的影响。

技术实现思路

[0003]本申请要解决的技术问题是采用波导传输代替微带馈线传输可以改善损耗但现有波导转换宽度较大对转换结构的横向尺寸造成不利影响以及加工拼装公差引起的性能恶化的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本申请的技术方案是提供了一种基于非辐射边侧馈的微带波导转换过渡结构，包括层压板和与层压板连接的波导结构；
[0005]所述层压板包括第一介质基板、第二介质基板和位于第一介质基板第二介质基板之间的半固化片，第一介质基板、第二介质基板的上下表面均设有铜覆层；
[0006]所述第一介质基板的上表面设有微带线，微带线与第一介质基板的上表面的铜覆层之间设有微带线避让区，微带线旁设有金属接地孔形成接地共面波导结构，金属接地孔连接第一介质基板上下表面的铜覆层；微带线的末端连接有辐射贴片，微带线与辐射贴片的连接点设于辐射贴片窄边的一侧。
[0007]优选的，所述辐射贴片内部设有两处水平向的开缝，四边各设有一处开槽。
[0008]优选的，所述辐射贴片与第一介质基板的上表面的铜覆层之间设有一段矩形避让区，矩形避让区与微带线避让区连通，矩形避让区的外围设有一排金属接地孔。
[0009]优选的，所述波导结构包括与第一介质基板上表面连接的钉床结构、与钉床结构连接的辐射结构和与辐射结构连接的传输波导。进一步的，所述钉床结构包括覆盖区域大于矩形避让区的隔离腔，隔离腔内设有围绕矩形避让区排列的钉床。
[0010]优选的，所述波导结构与第一介质基板直接接触或间隔设有缝隙。
[0011]本申请的创新点是采用非辐射边侧馈方案，并通过钉床实现的人工磁导体结构，完成层压板上传输线与波导的转换连接。优点体现在：1.利用钉床结构产生的电磁禁带，可以忽略波导件与PCB之间接触缝隙导致的性能恶化，可以使用更简单的连接固定方式；2.用波导传输代替微带馈线传输，减少了传输损耗；3.采用非辐射边侧馈的PCB波导转换结构，相比于传统的水平宽边波导转换，极大地缩小了转换结构的横向宽度，可以使不同通道的转换结构间隔更紧凑；4.用非辐射边偏移馈电的PCB波导转换结构，相比于采用巴伦设计的窄边波导转换，结构更加简单和紧凑；5.传输波导采用垂直放置，横向宽度即为波导短边，比水平放置的单脊波导宽度要小，而且传输损耗也优于后者，可以使不同通道传输波导间距更小。
附图说明
[0012]图1
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1为本申请提供的微带波导转换结构的三维示意图；
[0013]图1
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2为本申请提供的微带波导转换机构的侧视示意图；
[0014]图2
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1为本申请提供的层压板的侧视示意图；
[0015]图2
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2为本申请提供的微带波导转换结构层压板部分的三维示意图；
[0016]图3为本申请提供的微带波导转换结构的三维示意图；
[0017]图4
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1为本申请提供的三个相邻排布微带波导转换结构的三维示意图；
[0018]图4
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2为本申请提供的三个相邻排布微带波导转换结构的俯视示意图；
[0019]图5为本申请提供的三个相邻排布微带波导转换结构的反射系数与频率关系图；
[0020]图6为本申请提供的三个相邻排布微带波导转换结构的插损与频率关系图；
[0021]图7
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1为用作参考的原有设计波导转换结构的三维示意图；
[0022]图7
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2为本申请提供的波导转换结构的三维示意图；
[0023]图8为用作参考的原有设计波导转换结构的不同介质板与波导距离下插损；对比图；
[0024]图9为本申请提供的波导转换结构的不同介质板与波导距离下插损对比图；
[0025]图10为基于本申请提供的波导转换结构的雷达天线三维示意图。
具体实施方式
[0026]为使本申请更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0027]本实施例提供的微带线与波导过渡转换结构，参见图1
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1和图1
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2，包括层压板1和波导结构2。
[0028]参见图2
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1，层压板1包括第一介质基板11、第二介质基板12和位于第一介质基板11第二介质基板12之间的半固化片13，第一介质基板11的上下表面均设置有铜覆层，第二介质基板12的上下表面同样设置有铜覆层，第一介质基板11和第二介质基板12通过半固化片13压合固定成一个整体。
[0029]参见图2
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2，第一介质基板11的上表面设置有微带线111，微带线111以蚀刻加工方式蚀刻于第一介质基板11的上表面，微带线111与第一介质基板11的上表面的铜覆层之间设置有微带线避让区114，在微带线111旁设置有两排金属接地孔112形成接地共面波导结
构，通过束缚第一介质基板11和自由空间内的电场传输能量，降低微带线111的传输损耗，金属接地孔112连接第一介质基板11上下表面的铜覆层。微带线111的末端连接有辐射贴片113，微带线111与辐射贴片113的连接点设置在辐射贴片113窄边的一侧，实现非辐射边侧馈设计，这是为了让辐射贴片113的电流方向呈水平方向，辐射贴片113的左右两边为辐射边，从设计上可以减小贴片横向尺寸，辐射贴片113与微带线111的连接位置不一定要在最边缘，只要连接位置不在中间位置，且尽量接近边缘位置，偏移任意位置都可以形成水平极化的电流，具体偏移距离可以配合阻抗匹配进行有限次试验调节。辐射贴片113内部有两处水平向的开缝1131，四边各有一处开槽1132，开缝1131和开槽1132的设计是为了贴片小型化和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非辐射边侧馈的微带波导转换过渡结构，其特征在于，包括层压板(1)和与层压板(1)连接的波导结构(2)；所述层压板(1)包括第一介质基板(11)、第二介质基板(12)和位于第一介质基板(11)第二介质基板(12)之间的半固化片(13)，第一介质基板(11)、第二介质基板(12)的上下表面均设有铜覆层；所述第一介质基板(11)的上表面设有微带线(111)，微带线(111)与第一介质基板(11)的上表面的铜覆层之间设有微带线避让区(114)，微带线(111)旁设有金属接地孔形成接地共面波导结构，金属接地孔连接第一介质基板(11)上下表面的铜覆层；微带线(111)的末端连接有辐射贴片(113)，微带线(111)与辐射贴片(113)的连接点设于辐射贴片(113)窄边的一侧。2.如权利要求1所述的一种基于非辐射边侧馈的微带波导转换过渡结构，其特征在于，所述辐射贴片(113)内部设有两处水平向的开缝(1131)，四边各设有一处开槽(1132)。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：陆玉国，周明宇，李文超，韩加鹏，刘明，周捷，薛旦，史颂华，
申请(专利权)人：上海几何伙伴智能驾驶有限公司，
类型：新型
国别省市：