一種組合波導(dǎo)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種組合波導(dǎo)，所組合波導(dǎo)由空隙波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接或者垂直轉(zhuǎn)接形成；或者，所組合波導(dǎo)由所述空隙波導(dǎo)和微帶線水平轉(zhuǎn)接形成。本發(fā)明提供的一種組合波導(dǎo)，解決了空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)或者微帶線轉(zhuǎn)接過程中的連接匹配問題，可以將空隙波導(dǎo)應(yīng)用于現(xiàn)有的高頻電路結(jié)構(gòu)中，相比采用傳統(tǒng)傳輸線可改善系統(tǒng)的損耗，提高傳輸效率，降低電路的加工難度及加工成本，改善了系統(tǒng)的插入損耗。
【專利說明】—種組合波導(dǎo)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種組合波導(dǎo)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在電子設(shè)備被廣泛用于各種信號的傳輸，這些信號分為高頻信號和低頻信號。對于這些信號的傳輸載體，低頻信號通常通過有線及電纜的形式傳輸，高頻信號主要通過無線電波形式傳播。對于高頻信號，其傳輸?shù)挠布瑫r包括高頻傳輸線和低頻傳輸線，高頻傳輸線用于發(fā)射和接受無線電波，低頻傳輸線用于傳輸需要調(diào)制的聲音或視頻信息。傳統(tǒng)的高頻傳輸線包括:矩形波導(dǎo)、微帶線。
[0003]隨著通信技術(shù)的發(fā)展，大容量信號的傳輸需求越來越強(qiáng)烈，使得高頻通信的頻率越來越高，當(dāng)高頻通信頻段上升到幾十個GHz時，優(yōu)選使用空隙波導(dǎo)(GPWG，GapWaveguide)作為高頻信號的新型平面?zhèn)鬏斁€結(jié)構(gòu)。
[0004]空隙波導(dǎo)、矩形波導(dǎo)、微帶線的結(jié)構(gòu)上存在很大差異，使得其各自傳輸?shù)碾姶艌龇植家泊嬖谳^大差異，這些差異主要體現(xiàn)在:
[0005]—、空隙波導(dǎo)傳輸?shù)碾姶艌鲋饕植荚诩古c上層板之間的的空氣空隙中，同時由于空隙波導(dǎo)的屏蔽結(jié)構(gòu)等效而成的理想導(dǎo)磁體結(jié)構(gòu)，使得電磁場從脊與上層板之間的的空氣空隙向地板方向迅速衰減，且使得所述電磁信號在所述地板中以所述脊為中心、沿與所述脊垂直的方向向兩邊迅速衰減；
[0006]二、矩形波導(dǎo)為封閉結(jié)構(gòu)，其傳輸?shù)碾姶艌鼍挥诰匦尾▽?dǎo)內(nèi)；
[0007]三、微帶線由上下導(dǎo)體及中間的介質(zhì)體構(gòu)成，其傳輸?shù)碾姶艌鲋饕植荚谏舷聦?dǎo)體間，但上導(dǎo)體為開放結(jié)構(gòu)，使得上導(dǎo)體兩外邊緣附近仍具有較強(qiáng)的場分布。
[0008]由于上述差異，使得現(xiàn)有技術(shù)無法直接使空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)或者微帶線轉(zhuǎn)接。對于電磁場的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)，其目的主要是保證電磁信號經(jīng)轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)由輸入設(shè)備順利傳輸?shù)捷敵鲈O(shè)備，并且電磁信號的大部分能量都能通過所述波導(dǎo)轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)輸出到輸出設(shè)備，而很少能量或者沒有能量被反射回輸入設(shè)備。由于電磁信號的矢量特性，為了使得電磁信號通過轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)不被反射回輸入設(shè)備，需要滿足兩點(diǎn)要求:
[0009]波導(dǎo)轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)輸入/輸出兩邊的電磁場分布需要匹配，即場匹配；
[0010]波導(dǎo)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)輸入/輸出兩邊的場阻抗需要保持一致，即阻抗匹配。
[0011]目前現(xiàn)有技術(shù)中僅僅涉及微帶線與矩形波導(dǎo)垂直轉(zhuǎn)接或者水平轉(zhuǎn)接的技術(shù)，并沒有使空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)或者微帶線轉(zhuǎn)接的技術(shù)方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]本發(fā)明實(shí)施例提供一種組合波導(dǎo)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)或者微帶線轉(zhuǎn)接的問題。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
[0014]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種組合波導(dǎo)，所組合波導(dǎo)由空隙波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接或者垂直轉(zhuǎn)接形成；
[0015]或者，所組合波導(dǎo)由所述空隙波導(dǎo)和微帶線水平轉(zhuǎn)接形成。
[0016]在所述第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述空隙波導(dǎo)和所述矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接的結(jié)構(gòu)具體包括:
[0017]所述矩形波導(dǎo)設(shè)有過渡結(jié)構(gòu)，所述過渡結(jié)構(gòu)的高度與所述空隙波導(dǎo)的高度相等，所述過渡結(jié)構(gòu)的寬度與所述矩形波導(dǎo)的寬度相等，且所述過渡結(jié)構(gòu)具有波導(dǎo)口 ；
[0018]所述過渡結(jié)構(gòu)拼接于所述空隙波導(dǎo)，所述空隙波導(dǎo)的脊的延伸方向與所述波導(dǎo)口的橫截面垂直，且所述脊在所述波導(dǎo)口的橫截面的投影在所述波導(dǎo)口的橫截面之內(nèi)；
[0019]所述空隙波導(dǎo)具有第一矩形中空結(jié)構(gòu)，所述第一矩形中空結(jié)構(gòu)設(shè)于所述波導(dǎo)口與所述脊之間且設(shè)于所述空隙波導(dǎo)的上層板和地板之間，且所述第一矩形中空結(jié)構(gòu)在所述波導(dǎo)口的橫截面的投影區(qū)域覆蓋所述波導(dǎo)口的橫截面；
[0020]所述脊向所述波導(dǎo)口延伸方向的末端為階梯結(jié)構(gòu)或者漸變結(jié)構(gòu)，且所述階梯結(jié)構(gòu)的高度或者漸變結(jié)構(gòu)的高度沿所述延伸方向降低。
[0021]在所述第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述空隙波導(dǎo)和所述矩形波導(dǎo)垂直轉(zhuǎn)接的結(jié)構(gòu)具體包括:
[0022]所述空隙波導(dǎo)的上層板具有矩形口，所述矩形口的其中一邊垂直于所述空隙波導(dǎo)的脊，所述矩形口的形狀與所述矩形波導(dǎo)的波導(dǎo)口的形狀相同，所述矩形波導(dǎo)拼接于所述矩形口且所述矩形波導(dǎo)的波導(dǎo)口與所述矩形口相對應(yīng)；
[0023]所述空隙波導(dǎo)具有第二矩形中空結(jié)構(gòu)，所述第二矩形中空結(jié)構(gòu)位于所述空隙波導(dǎo)的上層板和地板之間，所述第二矩形中空結(jié)構(gòu)在所述上層板的投影區(qū)域覆蓋所述矩形波導(dǎo)的波導(dǎo)口 ；
[0024]所述脊具有沿其延伸方向的延伸結(jié)構(gòu)，所述延伸結(jié)構(gòu)延伸至所述第二矩形中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述延伸結(jié)構(gòu)的寬度小于所述脊的寬度。
[0025]結(jié)合所述第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在所述第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述矩形口具有長邊和短邊，所述長邊垂直于所述脊。
[0026]在所述第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述空隙波導(dǎo)和微帶線水平轉(zhuǎn)接的結(jié)構(gòu)具體包括:
[0027]所述空隙波導(dǎo)的上層板連接所述微帶線的地板或者所述空隙波導(dǎo)的上層板和所述微帶線的地板都設(shè)于同一個金屬板上，所述微帶線的阻抗匹配線的一端通過電接觸性連接結(jié)構(gòu)連接所述空隙波導(dǎo)的脊；
[0028]所述阻抗匹配線的另一端連接所述微帶線的上導(dǎo)體線末端。
[0029]結(jié)合所述第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在所述第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述阻抗匹配線的寬度沿朝向所述微帶線的上導(dǎo)體線的方向逐漸變寬且所述阻抗匹配線與所述微帶線的上導(dǎo)體線末端相連的部分的寬度等于所述微帶線的上導(dǎo)體線的覽度。
[0030]結(jié)合所述第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在所述第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述阻抗匹配線的側(cè)面的兩邊是直線狀或者鋸齒狀。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種組合波導(dǎo)，解決了空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)或者微帶線轉(zhuǎn)接過程中的連接匹配問題，可以將空隙波導(dǎo)應(yīng)用于現(xiàn)有的高頻電路結(jié)構(gòu)中，相比采用傳統(tǒng)傳輸線可改善系統(tǒng)的損耗，提高傳輸效率，降低電路的加工難度及加工成本，改善了系統(tǒng)的插入損耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的空隙波導(dǎo)的側(cè)視示意圖；
[0034]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的空隙波導(dǎo)的俯視示意圖；
[0035]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0036]圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的矩形波導(dǎo)的過渡結(jié)構(gòu)右側(cè)側(cè)視示意圖；
[0037]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的正視示意圖；
[0038]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
[0039]圖7為本發(fā)明實(shí)施例所述脊的漸變結(jié)構(gòu)的側(cè)視示意圖；
[0040]圖8為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)垂直轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0041]圖9為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)垂直轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的右側(cè)側(cè)視示意圖；
[0042]圖10為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)垂直轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
[0043]圖11為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與微帶線水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0044]圖12為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與微帶線水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
[0045]圖13為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與微帶線水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的正視示意圖；
[0046]圖14為本發(fā)明實(shí)施例的鋸齒狀阻抗匹配線的俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]由于現(xiàn)有技術(shù)中沒有空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)或者微帶線轉(zhuǎn)接的技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例提出一種組合波導(dǎo)，為空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)或者微帶線轉(zhuǎn)接提出了可行的解決方案。
[0048]下面結(jié)合各個附圖對本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的主要實(shí)現(xiàn)原理、【具體實(shí)施方式】及其對應(yīng)能夠達(dá)到的有益效果進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
[0049]本發(fā)明實(shí)施例提供一種組合波導(dǎo)，所組合波導(dǎo)由空隙波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接或者垂直轉(zhuǎn)接形成；
[0050]或者，所組合波導(dǎo)由所述空隙波導(dǎo)和微帶線水平轉(zhuǎn)接形成。
[0051]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的空隙波導(dǎo)的側(cè)面示圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述空隙波導(dǎo)的俯視示圖，如圖1和圖2所示，所述空隙波導(dǎo)包括:上層板101、地板102、脊103、屏蔽結(jié)構(gòu)；
[0052]其中，所述屏蔽結(jié)構(gòu)的材料為金屬且所述屏蔽結(jié)構(gòu)包括若干空氣空隙(GAP)，所述空氣空隙在所述上層板和所述地板之間通過所述屏蔽結(jié)構(gòu)形成，所述屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)于所述上層板和所述地板之間，與所述地板接觸且與所述上層板不接觸，所述屏蔽結(jié)構(gòu)用于使所述脊傳輸?shù)母哳l電磁信號集中在所述脊與所述上層板之間的空氣間隙之內(nèi)，且使所述高頻電磁信號在所述地板中以所述脊為中心、沿與所述脊垂直的方向向兩邊迅速衰減；在本實(shí)施例中，所述屏蔽結(jié)構(gòu)由若干金屬柱104構(gòu)成；上層板101和地板102通過支撐結(jié)構(gòu)連接，該支撐結(jié)構(gòu)在圖1中未出示；
[0053]所述脊103用于傳播高頻信號；所述上層板與所述地板均為理想導(dǎo)電體(PEC，Perfect Electric Conductor),所述屏蔽結(jié)構(gòu)的上底面，即所述屏蔽結(jié)構(gòu)的與上層板平行且與上層板距離最近的底面，可以等效為理想導(dǎo)磁體(PMC, Perfect MagneticConductor)。在屏蔽結(jié)構(gòu)由金屬柱構(gòu)成的情況下，所述屏蔽結(jié)構(gòu)的與上層板平行且與上層板距離最近的底面是由若干金屬柱的上頂面共同構(gòu)成。
[0054]其中，所述屏蔽結(jié)構(gòu)還可以為以下任一種結(jié)構(gòu):印制電路板(PCB，PrintedCircuit Board)周期性打過孔及蝕刻特定圖像結(jié)構(gòu)、或具有類似屏蔽作用的電磁帶隙結(jié)構(gòu)(EBG, Electromagnetic Band Gap)。
[0055]以下給出三類技術(shù)方案，分別用于:
[0056]空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)按照水平方向轉(zhuǎn)接:所述矩形波導(dǎo)的延伸方向與所述空隙波導(dǎo)的脊的方向平行，且所述矩形波導(dǎo)的一個側(cè)面與所述空隙波導(dǎo)的地板平行；
[0057]空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)按照垂直方向轉(zhuǎn)接:所述矩形波導(dǎo)的延伸方向與所述空隙波導(dǎo)的地板垂直；
[0058]空隙波導(dǎo)與微帶線按照水平方向轉(zhuǎn)接，所述空隙波導(dǎo)的上層板與所述微帶線的地板位于同一平面上。
[0059]實(shí)施例1
[0060]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的立體示意圖，圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的矩形波導(dǎo)的過渡結(jié)構(gòu)右側(cè)側(cè)視示意圖，圖5為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的正視示意圖，圖6為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，如圖3至圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例1所述的組合波導(dǎo)，所述空隙波導(dǎo)和所述矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接的結(jié)構(gòu)具體包括:
[0061]所述矩形波導(dǎo)2設(shè)有過渡結(jié)構(gòu)201，所述過渡結(jié)構(gòu)201的高度與所述空隙波導(dǎo)I的高度相等，所述過渡結(jié)構(gòu)201的寬度與所述矩形波導(dǎo)2的寬度相等，且所述過渡結(jié)構(gòu)具有波導(dǎo)口，所述過渡結(jié)構(gòu)201具有波導(dǎo)口 2011 ;
[0062]所述過渡結(jié)構(gòu)201拼接于所述空隙波導(dǎo)1，所述空隙波導(dǎo)I的脊103的延伸方向與所述波導(dǎo)口 2011的橫截面垂直，且所述脊103在所述波導(dǎo)口 2011的橫截面的投影在所述波導(dǎo)口 2011的橫截面之內(nèi)；
[0063]所述空隙波導(dǎo)具有第一矩形中空結(jié)構(gòu)105，所述第一矩形中空結(jié)構(gòu)設(shè)于所述波導(dǎo)口 2011與所述脊103之間且設(shè)于所述空隙波導(dǎo)的上層板102和地板103之間，且所述第一矩形中空結(jié)構(gòu)105在所述波導(dǎo)口 2011的橫截面的投影區(qū)域覆蓋所述波導(dǎo)口 2011的橫截面；優(yōu)選地，第一矩形中空結(jié)構(gòu)在所述波導(dǎo)口的橫截面的投影區(qū)域的尺寸與所述波導(dǎo)口的橫截面尺寸相等；
[0064]所述脊103向所述波導(dǎo)口 2011延伸方向的末端為階梯結(jié)構(gòu)1031或者漸變結(jié)構(gòu)，且所述階梯結(jié)構(gòu)1031的高度或者漸變結(jié)構(gòu)的高度沿所述延伸方向降低。
[0065]圖7為本發(fā)明實(shí)施例所述脊的漸變結(jié)構(gòu)的側(cè)視示意圖，如圖7所示，所述脊103向所述波導(dǎo)口延伸方向的末端為漸變結(jié)構(gòu)1032。
[0066]將與波導(dǎo)口對接位置處的脊的末端加工為階梯結(jié)構(gòu)或者漸變結(jié)構(gòu)，脊的寬度及高度決定了空隙波導(dǎo)傳輸電磁信號的阻抗，階梯結(jié)構(gòu)或者漸變結(jié)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)阻抗變換作用，具體為將空隙波導(dǎo)的阻抗變高，使矩形波導(dǎo)和空隙波導(dǎo)的阻抗匹配。
[0067]將脊末端與波導(dǎo)口的之間的脊部分銑掉，使脊末端與兩邊的金屬柱形成一個矩形結(jié)構(gòu)的腔體。之所以能形成腔體是因?yàn)榭障恫▽?dǎo)的金屬柱之間的電尺寸間距很小，通常小于波導(dǎo)傳輸?shù)母哳l電磁波的工作波長的四分之一，若干金屬柱可以起到類似金屬壁的信號屏蔽作用，該腔體結(jié)構(gòu)用于將空隙波導(dǎo)的場模式轉(zhuǎn)化為矩形波導(dǎo)的場模式，從而實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)和空隙波導(dǎo)的場匹配。所述脊與所述上層板的距離小于高頻電磁波的工作波長的四分之一，在所述脊與所述上層板之間的空隙傳輸所述高頻電磁波時，使高頻電磁波被屏蔽在空隙之內(nèi)。
[0068]將空隙波導(dǎo)與波導(dǎo)口對接位置處、遮擋波導(dǎo)口的兩邊的金屬柱取消掉，且只取消掉遮擋波導(dǎo)口的金屬柱，這樣就形成了第一矩形中空結(jié)構(gòu)，取消金屬柱的目的是為了實(shí)現(xiàn)腔體內(nèi)的波導(dǎo)模式阻抗與矩形波導(dǎo)的過渡結(jié)構(gòu)的阻抗匹配，同時與腔體結(jié)合實(shí)現(xiàn)與矩形波導(dǎo)的場匹配，這部分是該實(shí)施例的關(guān)鍵所在。
[0069]在空隙波導(dǎo)與標(biāo)準(zhǔn)的矩形波導(dǎo)之間加入過渡結(jié)構(gòu)，該過渡結(jié)構(gòu)是矩形波導(dǎo)的延伸結(jié)構(gòu)、可以等效為一個矩形波導(dǎo)，過渡結(jié)構(gòu)的寬度與標(biāo)準(zhǔn)的矩形波導(dǎo)的寬度相同，過渡結(jié)構(gòu)的高度與空隙波導(dǎo)的高度相同，該過渡結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)空隙波導(dǎo)與標(biāo)準(zhǔn)的矩形波導(dǎo)之間的進(jìn)一步阻抗匹配。
[0070]實(shí)施例2
[0071]圖8為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)垂直轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的立體示意圖，圖9為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)垂直轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的右側(cè)側(cè)視示意圖，圖10為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)垂直轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，如圖8至圖10所示，本發(fā)明實(shí)施例2所述的組合波導(dǎo)，所述空隙波導(dǎo)和所述矩形波導(dǎo)垂直轉(zhuǎn)接的結(jié)構(gòu)具體包括:
[0072]所述空隙波導(dǎo)的上層板101具有矩形口 1011，所述矩形口 1011的其中一邊垂直于所述空隙波導(dǎo)的脊103，所述矩形口 1011的形狀與所述矩形波導(dǎo)2的波導(dǎo)口 202的形狀相同，所述矩形波導(dǎo)2拼接于所述矩形口 1011且所述矩形波導(dǎo)的波導(dǎo)口 202與所述矩形口1011相對應(yīng)；
[0073]所述空隙波導(dǎo)具有第二矩形中空結(jié)構(gòu)106，所述第二矩形中空結(jié)構(gòu)位于所述空隙波導(dǎo)的上層板101和地板102之間，所述第二矩形中空結(jié)構(gòu)106在所述上層板101的投影區(qū)域覆蓋所述矩形波導(dǎo)的波導(dǎo)口 1011 ;優(yōu)選地，所述第二矩形中空結(jié)構(gòu)在所述上層板的投影區(qū)域的尺寸與所述矩形波導(dǎo)的波導(dǎo)口的尺寸相等；
[0074]所述脊103具有沿其延伸方向的延伸結(jié)構(gòu)1033，所述延伸結(jié)構(gòu)1033延伸至所述第二矩形中空結(jié)構(gòu)106內(nèi)，所述延伸結(jié)構(gòu)1031的寬度小于所述脊103的寬度。
[0075]在空隙波導(dǎo)的上層板上開一個與矩形波導(dǎo)同樣大小的開口，開口的長邊方向與空隙波導(dǎo)的脊方向相互垂直，該開口將空隙波導(dǎo)中的電磁信號引出到矩形波導(dǎo)。
[0076]調(diào)節(jié)與開口靠近的空隙波導(dǎo)的脊末端寬度，通常情況下空隙波導(dǎo)的信號阻抗小于與其對接的矩形波導(dǎo)的電磁信號傳播阻抗，因此需要將脊的寬度減小使得在脊與上層板間傳播的電磁信號的阻抗增大，使空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)的阻抗匹配。
[0077]將脊末端兩邊的金屬柱取消掉，取消的金屬柱的原則為取消金屬柱后形成的腔體大小與波導(dǎo)口大小接近，所述腔體即為第二矩形中空結(jié)構(gòu)；由于腔體周圍金屬柱具有金屬壁的屏蔽作用，從而形成一個矩形形狀的腔體，起到阻抗變換，及空隙波導(dǎo)的場模式向矩形波導(dǎo)的場模式轉(zhuǎn)化的作用，最終使空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)的阻抗匹配，且使空隙波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)的場匹配。
[0078]可選地，本發(fā)明實(shí)施例所述的組合波導(dǎo)，所述矩形口具有長邊和短邊，所述長邊垂直于所述脊。
[0079]長邊垂直于所述脊可以使所述矩形波導(dǎo)與所述空隙波導(dǎo)的場匹配和阻抗匹配。
[0080]上述第一寫請求和第二寫請求并不是表示順序關(guān)系，而是為了區(qū)別不同的寫請求。
[0081]實(shí)施例3
[0082]圖11為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與微帶線水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的立體示意圖，圖12為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與微帶線水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，圖13為本發(fā)明實(shí)施例的空隙波導(dǎo)與微帶線水平轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)的正視示意圖，如圖11至圖13所示，本發(fā)明實(shí)施例3所述的組合波導(dǎo)，所述空隙波導(dǎo)和所述微帶線水平轉(zhuǎn)接的結(jié)構(gòu)具體包括:
[0083]所述空隙波導(dǎo)的上層板101連接所述微帶線的地板301或者所述空隙波導(dǎo)的上層板101和所述微帶線的地板301都設(shè)于同一個金屬板上，所述微帶線的阻抗匹配線302的一端通過連接結(jié)構(gòu)4連接所述空隙波導(dǎo)的脊103，所述連接結(jié)構(gòu)使所述阻抗匹配線與所述脊保持連接時的電接觸性；
[0084]所述阻抗匹配線302的另一端連接所述微帶線的上導(dǎo)體線末端303。
[0085]具體地，本發(fā)明實(shí)施例所述的組合波導(dǎo)，如圖12所示，所述阻抗匹配線302的寬度沿朝向所述微帶線的上導(dǎo)體線303的方向逐漸變寬且所述阻抗匹配線302與所述微帶線3的上導(dǎo)體線303末端相連的部分的寬度等于所述微帶線的上導(dǎo)體線末端303的寬度。
[0086]具體地，本發(fā)明實(shí)施例所述的組合波導(dǎo)，所述阻抗匹配線的側(cè)面的兩邊是直線狀或者鋸齒狀。
[0087]如圖12所示，所述阻抗匹配線302的側(cè)面的兩邊是直線狀，圖14為本發(fā)明實(shí)施例的鋸齒狀阻抗匹配線的俯視示意圖，如圖14所示，所述阻抗匹配線302的側(cè)面的兩邊是鋸齒狀。
[0088]上述技術(shù)方案用于實(shí)現(xiàn)微帶線與空隙波導(dǎo)的水平方向的轉(zhuǎn)接。
[0089]微帶線3包括:微帶線地板301、阻抗匹配線302、上導(dǎo)體線303、絕緣基板304 ;絕緣基板304使地板301與阻抗匹配線302、上導(dǎo)體線303、連接結(jié)構(gòu)4之間絕緣，進(jìn)而地板301與空隙波導(dǎo)的脊103之間也沒有電連接，通過絕緣基板304避免了微帶線地板301對空隙波導(dǎo)和微帶線轉(zhuǎn)接時的干擾。
[0090]將微帶線的地板301與空隙波導(dǎo)的上層板101接起來，或者微帶線與空隙波導(dǎo)上層板共用同一塊金屬板，微帶線的基板緊靠與空隙波導(dǎo)。
[0091]將微帶線的阻抗匹配線與空隙波導(dǎo)的脊通過連接結(jié)構(gòu)連接起來。使用連接結(jié)構(gòu)是因?yàn)槲Ь€基板的厚度與空隙波導(dǎo)的空隙高度不相同，需要使用連接結(jié)構(gòu)將阻抗匹配線和脊電連接起來，同時必須保證連接結(jié)構(gòu)、脊及阻抗匹配線之間具有很好的電接觸性，以保證很好的導(dǎo)電性能。
[0092]阻抗匹配線連接微帶線的上導(dǎo)體線末端，阻抗匹配線是寬度漸變的金屬走線，其作用是使空隙波導(dǎo)的電磁信號到微帶線的電磁信號的阻抗匹配和場匹配，其中，阻抗匹配線的側(cè)面的兩邊是直線狀或者鋸齒狀。
[0093]本發(fā)明實(shí)施例采用的空隙波導(dǎo)是屏蔽結(jié)構(gòu)由若干金屬柱構(gòu)成的空隙波導(dǎo)，由于電磁縫隙結(jié)構(gòu)(EBG,Electromagnetic Band Gap)也具有類此結(jié)構(gòu),都具有阻止其表面的電磁波傳輸?shù)奶匦?，因此本技術(shù)方案還可應(yīng)用于其他電磁縫隙結(jié)構(gòu)、及理想導(dǎo)磁體構(gòu)成的傳輸線或類似結(jié)構(gòu)與矩形波導(dǎo)及微帶線的轉(zhuǎn)接之中。
[0094]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種組合波導(dǎo)，其特征在于，所組合波導(dǎo)由空隙波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接或者垂直轉(zhuǎn)接形成； 或者，所組合波導(dǎo)由所述空隙波導(dǎo)和微帶線水平轉(zhuǎn)接形成。
2.如權(quán)利要求1所述的組合波導(dǎo)，其特征在于，所述空隙波導(dǎo)和所述矩形波導(dǎo)水平轉(zhuǎn)接的結(jié)構(gòu)具體包括: 所述矩形波導(dǎo)設(shè)有過渡結(jié)構(gòu)，所述過渡結(jié)構(gòu)的高度與所述空隙波導(dǎo)的高度相等，所述過渡結(jié)構(gòu)的寬度與所述矩形波導(dǎo)的寬度相等，且所述過渡結(jié)構(gòu)具有波導(dǎo)口 ； 所述過渡結(jié)構(gòu)拼接于所述空隙波導(dǎo)，所述空隙波導(dǎo)的脊的延伸方向與所述波導(dǎo)口的橫截面垂直，且所述脊在所述波導(dǎo)口的橫截面的投影在所述波導(dǎo)口的橫截面之內(nèi)； 所述空隙波導(dǎo)具有第一矩形中空結(jié)構(gòu)，所述第一矩形中空結(jié)構(gòu)設(shè)于所述波導(dǎo)口與所述脊之間且設(shè)于所述空隙波導(dǎo)的上層板和地板之間，且所述第一矩形中空結(jié)構(gòu)在所述波導(dǎo)口的橫截面的投影區(qū)域覆蓋所述波導(dǎo)口的橫截面； 所述脊向所述波導(dǎo)口延伸方向的末端為階梯結(jié)構(gòu)或者漸變結(jié)構(gòu)，且所述階梯結(jié)構(gòu)的高度或者漸變結(jié)構(gòu)的高度沿所述延伸方向降低。
3.如權(quán)利要求1所述的組合波導(dǎo)，其特征在于，所述空隙波導(dǎo)和所述矩形波導(dǎo)垂直轉(zhuǎn)接的結(jié)構(gòu)具體包括: 所述空隙波導(dǎo)的上層板具有矩形口，所述矩形口的其中一邊垂直于所述空隙波導(dǎo)的脊，所述矩形口的形狀與所述矩形波導(dǎo)的波導(dǎo)口的形狀相同，所述矩形波導(dǎo)拼接于所述矩形口且所述矩形波導(dǎo)的波導(dǎo)口與所述矩形口相對應(yīng)； 所述空隙波導(dǎo)具有第二矩形中空結(jié)構(gòu)，所述第二矩形中空結(jié)構(gòu)位于所述空隙波導(dǎo)的上層板和地板之間，所述第二矩形中空結(jié)構(gòu)在所述上層板的投影區(qū)域覆蓋所述矩形波導(dǎo)的波導(dǎo)口 ； 所述脊具有沿其延伸方向的延伸結(jié)構(gòu)，所述延伸結(jié)構(gòu)延伸至所述第二矩形中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述延伸結(jié)構(gòu)的寬度小于所述脊的寬度。
4.如權(quán)利要求3所述的組合波導(dǎo)，其特征在于，所述矩形口具有長邊和短邊，所述長邊垂直于所述脊。
5.如權(quán)利要求1所述的組合波導(dǎo)，其特征在于，所述空隙波導(dǎo)和微帶線水平轉(zhuǎn)接的結(jié)構(gòu)具體包括: 所述空隙波導(dǎo)的上層板連接所述微帶線的地板或者所述空隙波導(dǎo)的上層板和所述微帶線的地板都設(shè)于同一個金屬板上，所述微帶線的阻抗匹配線的一端通過電接觸性連接結(jié)構(gòu)連接所述空隙波導(dǎo)的脊； 所述阻抗匹配線的另一端連接所述微帶線的上導(dǎo)體線末端。
6.如權(quán)利要求5所述的組合波導(dǎo)，其特征在于，所述阻抗匹配線的寬度沿朝向所述微帶線的上導(dǎo)體線的方向逐漸變寬且所述阻抗匹配線與所述微帶線的上導(dǎo)體線末端相連的部分的寬度等于所述微帶線的上導(dǎo)體線的寬度。
7.如權(quán)利要求6所述的組合波導(dǎo)，其特征在于，所述阻抗匹配線的側(cè)面的兩邊是直線狀或者鋸齒狀。
【文檔編號】H01P5/08GK104241794SQ201310230893
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月9日
【發(fā)明者】鄒克利, 郭智力, 陳靜濤 申請人:華為技術(shù)有限公司