專利名稱：基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微波毫米波無源器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種微波毫米波無源器件中的混合環(huán)。
背景技術(shù)：
無線移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，要求微波毫米波電路在保證電氣性能的同時(shí)，盡可能地壓縮電路面積，即小型化。一方面，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，無線通信系統(tǒng)中的有源電路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小型化并且能夠有效地利用現(xiàn)代封裝技術(shù)進(jìn)行集成；另一方面，天線、濾波器、 耦合器、混合環(huán)等無源電路仍然面臨著小型化的關(guān)鍵技術(shù)難題?；旌檄h(huán)是微波毫米波子系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵部件，被廣泛應(yīng)用于微波毫米波電路中。 混合環(huán)是一種四端口器件，從一個(gè)輸入端口輸入，兩個(gè)輸出端口實(shí)現(xiàn)等幅同相輸出，從另一個(gè)輸入端口輸入，兩個(gè)輸出端口實(shí)現(xiàn)等幅反相輸出，兩個(gè)輸入端口間保證良好的隔離。混合環(huán)可以由微帶線、共面波導(dǎo)、金屬波導(dǎo)等傳輸線結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，也可由近年來提出的基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)。此種基于基片集成波導(dǎo)設(shè)計(jì)的混合環(huán)具有平面電路和金屬波導(dǎo)的雙重優(yōu)點(diǎn)，非常適于在新一代微波毫米波集成電路中使用。為了滿足混合環(huán)的電氣性能，并考慮到基片集成波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)特性，現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)混合環(huán)(如張玉林，基片集成波導(dǎo)傳播特性及濾波器的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D].東南大學(xué)博士論文，第七章，2005年，第102 103頁)需要按照如下原則設(shè)計(jì)一個(gè)輸入端口與兩個(gè)輸出端口之間的距離均為四分之三波導(dǎo)波長(波導(dǎo)波長是指在波導(dǎo)管中傳播的合成波的兩個(gè)相鄰波峰或者波谷之間的距離，也就是波導(dǎo)管中所傳播的某種波模電磁波的波長)， 另一個(gè)輸入端口與兩個(gè)輸出端口之間的距離分別為四分之三和四分之五波導(dǎo)波長。此時(shí)， 整個(gè)混合環(huán)的長度需要達(dá)到3. 5倍波導(dǎo)波長，所需占用的電路面積非常大。此外，現(xiàn)有的混合環(huán)的頻率響應(yīng)特性不具有頻率選擇特性，即不具有濾波能力。如果一個(gè)系統(tǒng)框架需要在混合環(huán)的前端或后端使用濾波器，則需單獨(dú)設(shè)計(jì)混合環(huán)和濾波器， 并將其級(jí)聯(lián)。此時(shí)，系統(tǒng)框架較為復(fù)雜，所需電路面積較大，電路級(jí)聯(lián)后損耗較大

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)混合環(huán)電路結(jié)構(gòu)面積偏大的不足， 并使其具有頻率選擇能力，提出了基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是一種基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)，其特征在于，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、介質(zhì)層、第二金屬覆銅層，所述第一金屬覆銅層包括基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域兩側(cè)并與之連接的四路微帶線、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域內(nèi)部的微帶線兩側(cè)的八組耦合槽、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域內(nèi)部的S形上槽，位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域上的三排橫向、三排縱向的金屬化通孔，所述金屬化通孔貫穿了基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域和介質(zhì)層與第二金屬覆銅層連接，形成諧振腔一、 諧振腔二、諧振腔三和諧振腔四；所述第二金屬覆銅層包括位于第二金屬覆銅層內(nèi)部的S形下槽，所述諧振腔一和諧振腔二大小相同，所述諧振腔三和諧振腔四大小相同，所述諧振腔一比諧振腔三大，所述金屬化通孔在微帶線和耦合槽處中斷，形成饋電窗口，所述諧振腔一與諧振腔二、諧振腔二與諧振腔三、諧振腔一與諧振腔四之間的交界區(qū)域處的金屬化通孔中斷，形成連續(xù)耦合窗口，所述諧振腔三與諧振腔四之間的交界區(qū)域處的金屬化通孔中斷，形成三組的離散耦合窗口，所述S形上槽從第一組離散耦合窗口的中心線開始，以S形穿越中間的第二組離散耦合窗口，止于第三組離散耦合窗口的中心線，所述S形下槽從第一組離散耦合窗口的中心線開始，以S形穿越中間的第二組離散耦合窗口，止于第三組離散耦合窗口的中心線，所述S形下槽的走向與S形上槽的走向關(guān)于離散耦合窗口的中心線鏡像對(duì)稱。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是一種基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)，其特征在于， 包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層、第三金屬覆銅層，所述第一金屬覆銅層包括基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域兩側(cè)并與之連接的兩路微帶線、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域內(nèi)部的微帶線兩側(cè)的四組耦合槽、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域上的兩排橫向、三排縱向的金屬化通孔，所述金屬化通孔貫穿了基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域、介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成諧振腔一、諧振腔二、諧振腔三和諧振腔四；所述第二金屬覆銅層包括對(duì)應(yīng)于諧振腔一中心處的耦合圓、對(duì)應(yīng)于諧振腔四位置內(nèi)靠近金屬化通孔的兩根鏡像對(duì)稱的正耦槽； 所述第三金屬覆銅層包括基片集成波導(dǎo)下表區(qū)域、位于基片集成波導(dǎo)下表區(qū)域兩側(cè)并與之連接的兩路第三層微帶線、位于基片集成波導(dǎo)下表區(qū)域內(nèi)部的第三層微帶線兩側(cè)的四組第三層耦合槽，所述諧振腔一和諧振腔二大小相同，所述諧振腔三和諧振腔四大小相同，所述諧振腔一比諧振腔三大，所述金屬化通孔在微帶線和耦合槽處中斷，形成饋電窗口，在第三層微帶線和第三層耦合槽處中斷，形成饋電窗口，所述諧振腔一與諧振腔四、諧振腔三與諧振腔二之間的交界區(qū)域處的金屬化通孔中斷，形成連續(xù)耦合窗口。本發(fā)明的有益效果由于本發(fā)明基于耦合諧振腔的原理來設(shè)計(jì)混合環(huán)結(jié)構(gòu)，利用四個(gè)諧振腔結(jié)構(gòu)之間的相互耦合實(shí)現(xiàn)了混合環(huán)的電路功能，且可以緊湊布局，從而避免了現(xiàn)有的混合環(huán)設(shè)計(jì)時(shí)需要采用較長的弧形傳輸路徑所導(dǎo)致電路結(jié)構(gòu)的面積過大的問題，也避免了現(xiàn)有的混合環(huán)內(nèi)部空間浪費(fèi)的問題，可大大縮小傳統(tǒng)混合環(huán)電路面積。此外，該基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)自身具有帶通的頻率響應(yīng)特性，即集成了帶通濾波器的功能， 在系統(tǒng)集成化、小型化領(lǐng)域具有突出的優(yōu)勢(shì)


圖1是本發(fā)明的定向耦合器實(shí)施例1的側(cè)視示意圖。圖2是本發(fā)明的定向耦合器實(shí)施例1的第一金屬覆銅層的電路結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的定向耦合器實(shí)施例1的第二金屬覆銅層的電路結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明的定向耦合器實(shí)施例2的側(cè)視示意圖。圖5是本發(fā)明的定向耦合器實(shí)施例2的第一金屬覆銅層的電路結(jié)構(gòu)圖。圖6是本發(fā)明的定向耦合器實(shí)施例2的第二金屬覆銅層的電路結(jié)構(gòu)圖。圖7是本發(fā)明的定向耦合器實(shí)施例2的第三金屬覆銅層的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1 如圖1、圖2、圖3所示，一種基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層1、介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2，為了形成本發(fā)明的混合環(huán)，通過印制電路板制造工藝對(duì)第一金屬覆銅層1、第二金屬覆銅層2進(jìn)行加工形成所需的金屬圖案(電路結(jié)構(gòu))，該圖案中各部分之間通過虛擬的虛線進(jìn)行劃分，對(duì)介質(zhì)層4打孔并對(duì)孔做表面金屬化處理形成金屬化通孔6，所述第一金屬覆銅層1包括基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11兩側(cè)并與之連接的四路微帶線12、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11內(nèi)部的微帶線12兩側(cè)的八組耦合槽13、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11內(nèi)部的S形上槽14，位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11上的三排橫向、三排縱向的金屬化通孔6，所述金屬化通孔6貫穿了基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11和介質(zhì)層4與第二金屬覆銅層2連接，形成諧振腔一 71、諧振腔二 72、諧振腔三73、諧振腔四74，所述第二金屬覆銅層2包括位于第二金屬覆銅層2內(nèi)部的S形下槽21，所述諧振腔一 71和諧振腔二 72大小相同，所述諧振腔三73和諧振腔四74大小相同，所述諧振腔一 71比諧振腔三73大，所述金屬化通孔6在微帶線12和耦合槽13處中斷，形成饋電窗口，饋電窗口的尺寸決定了諧振腔一 71、諧振腔二 72、諧振腔三73、諧振腔四74的外部品質(zhì)因數(shù)的大小，所述諧振腔一 71與諧振腔二 72、諧振腔二 72與諧振腔三73、諧振腔一 71與諧振腔四74之間的交界區(qū)域處的金屬化通孔6中斷，形成連續(xù)耦合窗口，連續(xù)耦合窗口的大小決定了諧振腔一 71與諧振腔二 72、諧振腔二 72與諧振腔三73、諧振腔一 71與諧振腔四74之間的磁耦合系數(shù)的大小，所述諧振腔一 71 與諧振腔二 74之間的連續(xù)耦合窗口、諧振腔一 72與諧振腔二 73之間的連續(xù)耦合窗口大小相同，均小于諧振腔一 71與諧振腔二 72之間的連續(xù)耦合窗口，所述諧振腔三73與諧振腔四74之間的交界區(qū)域處的金屬化通孔6中斷，形成三組的離散耦合窗口，兩側(cè)的兩組離散耦合窗口大小相同，均小于中間一組離散耦合窗口，所述S形上槽14從第一組離散耦合窗口的中心線開始，以S形穿越中間的離散耦合窗口，止于第三組離散耦合窗口的中心線，所述S形下槽21從第一組離散耦合窗口的中心線開始，以S形穿越中間的離散耦合窗口，止于第三組離散耦合窗口的中心線，所述S形下槽21的走向與S形上槽14關(guān)于離散耦合窗口的中心線鏡像對(duì)稱，所述S形上槽14、S形下槽21和三組離散耦合窗口的尺寸決定了諧振腔三73與諧振腔四74之間的電耦合系數(shù)的大小。本發(fā)明的基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)基于耦合諧振腔原理，采用四個(gè)諧振腔結(jié)構(gòu)緊湊布局，根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，可確定所需的外部品質(zhì)因數(shù)、磁耦合系數(shù)、電耦合系數(shù)，并通過相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)尺寸來實(shí)現(xiàn)；上述結(jié)構(gòu)的定向耦合器可通過四路微帶線12分別從諧振腔一 1、諧振腔二 72、諧振腔三73、諧振腔四74引出四個(gè)端口 a、端口 b、端口 c和端口 d ；作為設(shè)計(jì)實(shí)例，一個(gè)基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)在中心頻率7. 65GHz處設(shè)計(jì)、加工并測(cè)試，設(shè)計(jì)帶寬400MHz。選用的介質(zhì)基片介電常數(shù)為3. 5，厚度0. 5mm，損耗角正切為 0.0018。選定金屬化通孔的直徑為0. 8mm，間距為1.5mm。端口 a饋電，端口 b、端口 d等幅同相輸出；端口 c饋電，端口 b、端口 d等幅反相輸出；端口 a和端口 c始終保持良好隔離。 測(cè)試結(jié)果表明，在7. 56GHz 7. 79GHz的范圍內(nèi)，回波損耗均優(yōu)于15dB，隔離度優(yōu)于30dB， 平均插入損耗1. 3dB,幅度不均衡度小于0. 42dB,相位誤差小于5. 5°，同時(shí)具有較好的帶外抑制。
現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)混合環(huán)的設(shè)計(jì)原理與經(jīng)典混合環(huán)的設(shè)計(jì)原理一致，均通過輸入端口和輸出端口之間的不同路徑長度來實(shí)現(xiàn)相位疊加或相位抵消，實(shí)現(xiàn)等幅同相或等幅反向輸出，因此一個(gè)輸入端口與兩個(gè)輸出端口之間的距離均為四分之三波導(dǎo)波長，另一個(gè)輸入端口與兩個(gè)輸出端口之間的距離分別為四分之三和四分之五波導(dǎo)波長，此時(shí)，整個(gè)混合環(huán)的長度需要達(dá)到3. 5倍波導(dǎo)波長，所包圍的電路面積超過二分之一平方波導(dǎo)波長，而且環(huán)中心有一塊空白圓形區(qū)域無法使用；而本實(shí)施例的基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)采用了完全不同的設(shè)計(jì)原理，即耦合諧振腔原理，其所占的電路面積小于四分之一平方波導(dǎo)波長，在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)小型化的同時(shí)集成了帶通濾波器的功能；本實(shí)施例采用四個(gè)諧振腔結(jié)構(gòu)緊湊布局，諧振腔一 71與諧振腔二 72之間的耦合系數(shù)為M12，諧振腔二 72與諧振腔三73 之間的耦合系數(shù)為M23、諧振腔一 71與諧振腔四74之間的耦合系數(shù)為M14，諧振腔三73與諧振腔四74之間的耦合系數(shù)為M34，假定諧振腔一 71、諧振腔二 72、諧振腔三73、諧振腔四 74的外部品質(zhì)因數(shù)均為Qe，基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)所需的相對(duì)工作帶寬為FBW， 歸一化品質(zhì)因數(shù)為qe = QeXFBW，則歸一化阻抗矩陣可由下式求出
Z =
J_
—+ 尸—jmu
-Jml2
~Jmi4
1
—+ P cL
-風(fēng)3 0
~Jm23
-JmU 0
cL
—+ 尸-M4
-Jm34
1
—+ρ
Ie
其中 ml2 = M12/FBW, m23 = M23/FBW, ml4 = M14/FBW, m34 = M34/FBW，禾口
P = J
1
FBW
ω ω,
V o
ω
= 2,3,4該結(jié)構(gòu)的散射參量為
HeHe其中[Zt代表歸一化阻抗矩陣的逆矩陣中的第i行、第j列。通過計(jì)算機(jī)編程計(jì)算散射參量，可以發(fā)現(xiàn)此種結(jié)構(gòu)不僅具有混合環(huán)的功能，同時(shí)集成了帶通濾波器的功能。實(shí)施例2 如圖4、圖5、圖6所示，一種基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層1、介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5、第三金屬覆銅層3，為了形成本發(fā)明的混合環(huán)，通過印制電路板制造工藝對(duì)第一金屬覆銅層1、第二金屬覆銅層2、第三金屬覆銅層3進(jìn)行加工形成所需的金屬圖案(電路結(jié)構(gòu))，該圖案中各部分之間通過虛擬的虛線進(jìn)行劃分，對(duì)介質(zhì)層4、第二介質(zhì)層5打孔并對(duì)孔做表面金屬化處理形成金屬化通孔6，所述第一金屬覆銅層1包括基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11兩側(cè)并與之連接的兩路微帶線12、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11內(nèi)部的微帶線12兩側(cè)的四組耦合槽13、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11上的兩排橫向、三排縱向的金屬化通孔6，所述金屬化通孔6貫穿了基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域11、介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層 2、第二介質(zhì)層5與第三金屬覆銅層連接，形成諧振腔一 71、諧振腔二 72、諧振腔三73、諧振腔四74，所述第二金屬覆銅層2包括對(duì)應(yīng)于諧振腔一 71中心處的耦合圓21、對(duì)應(yīng)于諧振腔四74位置內(nèi)靠近金屬化通孔6的兩根鏡像對(duì)稱的正耦槽22，所述耦合圓21的大小決定了諧振腔一 71、諧振腔二 72之間的電耦合系數(shù)的大小，所述正耦槽22的位置和尺寸決定了諧振腔三73、諧振腔四74之間的磁耦合系數(shù)的大小，所述第三金屬覆銅層3包括基片集成波導(dǎo)下表區(qū)域31、位于基片集成波導(dǎo)下表區(qū)域31兩側(cè)并與之連接的兩路第三層微帶線32、 位于基片集成波導(dǎo)下表區(qū)域31內(nèi)部的第三層微帶線32兩側(cè)的四組第三層耦合槽33，所述諧振腔一 71和諧振腔二 72大小相同，所述諧振腔三73和諧振腔四74大小相同，所述諧振腔一 71比諧振腔三73大，所述金屬化通孔6在微帶線12和耦合槽13處中斷，形成饋電窗口，在第三層微帶線32和第三層耦合槽33處中斷，形成饋電窗口，饋電窗口和耦合槽13的尺寸決定了諧振腔一 71、諧振腔四74的外部品質(zhì)因數(shù)的大小，饋電窗口和第三層耦合槽33 的尺寸決定了諧振腔二 72、諧振腔三73的外部品質(zhì)因數(shù)的大小，所述諧振腔一 71與諧振腔四74、諧振腔二 72與諧振腔三73之間的交界區(qū)域處的金屬化通孔6中斷，形成連續(xù)耦合窗口，連續(xù)耦合窗口的大小決定了諧振腔一 71與諧振腔四74、諧振腔二 72與諧振腔三73之間的磁耦合系數(shù)的大小。本發(fā)明的基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)基于耦合諧振腔原理，采用四個(gè)諧振腔結(jié)構(gòu)緊湊布局，并利用五層結(jié)構(gòu)進(jìn)一步縮小電路面積；根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，可確定所需的外部品質(zhì)因數(shù)、磁耦合系數(shù)、電耦合系數(shù)，并通過相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)尺寸來實(shí)現(xiàn)；上述結(jié)構(gòu)的定向耦合器可通過微帶線12從諧振腔一 71引出端口 b、通過微帶線12從諧振腔四74引出端口 a、通過第三層微帶線32從諧振腔二 72引出端口 C、通過第三層微帶線32從諧振腔三 73引出端口 d。作為設(shè)計(jì)實(shí)例，一個(gè)基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)在中心頻率7. 75GHz 處設(shè)計(jì)、加工并測(cè)試，帶寬250MHz。選用的介質(zhì)基片介電常數(shù)為3. 5，厚度0. 5mm，損耗角正切為0.0018。選定金屬化通孔的直徑為0. 8mm，間距為1.5mm。端口 a饋電，端口 b、端口 d 等幅同相輸出；端口 c饋電，端口 b、端口 d等幅反相輸出；端口 a和端口 c始終保持良好隔離。測(cè)試結(jié)果表明，在7. 74GHz 7. 89GHz的范圍內(nèi)，回波損耗均優(yōu)于15dB，隔離度優(yōu)于 30dB，平均插入損耗1. 5dB,幅度不均衡度小于0. 56dB，相位誤差小于5°，同時(shí)具有較好的帶外抑制?，F(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)混合環(huán)的設(shè)計(jì)原理與經(jīng)典混合環(huán)的設(shè)計(jì)原理一致，均通過輸入端口和輸出端口之間的不同路徑長度來實(shí)現(xiàn)相位疊加或相位抵消，實(shí)現(xiàn)等幅同相或等幅反向輸出，因此一個(gè)輸入端口與兩個(gè)輸出端口之間的距離均為四分之三波導(dǎo)波長，另一個(gè)輸入端口與兩個(gè)輸出端口之間的距離分別為四分之三和四分之五波導(dǎo)波長，此時(shí)，整個(gè)混合環(huán)的長度需要達(dá)到3. 5倍波導(dǎo)波長，所包圍的電路面積超過二分之一平方波導(dǎo)波長，且環(huán)中心有一塊空白圓形區(qū)域無法使用；而本實(shí)施例的基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)采用了完全不同的設(shè)計(jì)原理，即耦合諧振腔原理，所占電路面積小于八分之一平方波導(dǎo)波長，在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)小型化的同時(shí)，集成帶通濾波器的功能；本實(shí)施例采用四個(gè)諧振腔結(jié)構(gòu)層疊緊湊布局，諧振腔一 71與諧振腔二 72之間的耦合系數(shù)為M12，諧振腔二 72與諧振腔三73之間的耦合系數(shù)為M23、諧振腔一 71與諧振腔四74之間的耦合系數(shù)為M14，諧振腔三73與諧振腔四74之間的耦合系數(shù)為M34，假定諧振腔一 71、諧振腔二 72、諧振腔三73、諧振腔四74 的外部品質(zhì)因數(shù)為Qe，基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)所需的相對(duì)工作帶寬為FBW，歸一化品質(zhì)因數(shù)為qe = QeXFBW，則歸一化阻抗矩陣可由下式求出
權(quán)利要求
1.一種基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)，其特征在于，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、介質(zhì)層、第二金屬覆銅層，所述第一金屬覆銅層包括基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域、 位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域兩側(cè)并與之連接的四路微帶線、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域內(nèi)部的微帶線兩側(cè)的八組耦合槽、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域內(nèi)部的S形上槽，位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域上的三排橫向、三排縱向的金屬化通孔，所述金屬化通孔貫穿了基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域和介質(zhì)層與第二金屬覆銅層連接，形成諧振腔一、諧振腔二、諧振腔三和諧振腔四；所述第二金屬覆銅層包括位于第二金屬覆銅層內(nèi)部的S形下槽，所述諧振腔一和諧振腔二大小相同，所述諧振腔三和諧振腔四大小相同，所述諧振腔一比諧振腔三大，所述金屬化通孔在微帶線和耦合槽處中斷，形成饋電窗口，所述諧振腔一與諧振腔二、諧振腔二與諧振腔三、諧振腔一與諧振腔四之間的交界區(qū)域處的金屬化通孔中斷，形成連續(xù)耦合窗口， 所述諧振腔三與諧振腔四之間的交界區(qū)域處的金屬化通孔中斷，形成三組的離散耦合窗口，所述S形上槽從第一組離散耦合窗口的中心線開始，以S形穿越中間的第二組離散耦合窗口，止于第三組離散耦合窗口的中心線，所述S形下槽從第一組離散耦合窗口的中心線開始，以S形穿越中間的第二組離散耦合窗口，止于第三組離散耦合窗口的中心線，所述S 形下槽的走向與S形上槽的走向關(guān)于離散耦合窗口的中心線鏡像對(duì)稱。
2.一種基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)，其特征在于，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層、第三金屬覆銅層，所述第一金屬覆銅層包括基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域兩側(cè)并與之連接的兩路微帶線、 位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域內(nèi)部的微帶線兩側(cè)的四組耦合槽、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域上的兩排橫向、三排縱向的金屬化通孔，所述金屬化通孔貫穿了基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域、介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成諧振腔一、諧振腔二、諧振腔三和諧振腔四；所述第二金屬覆銅層包括對(duì)應(yīng)于諧振腔一中心處的耦合圓、對(duì)應(yīng)于諧振腔四位置內(nèi)靠近金屬化通孔的兩根鏡像對(duì)稱的正耦槽；所述第三金屬覆銅層包括基片集成波導(dǎo)下表區(qū)域、位于基片集成波導(dǎo)下表區(qū)域兩側(cè)并與之連接的兩路第三層微帶線、位于基片集成波導(dǎo)下表區(qū)域內(nèi)部的第三層微帶線兩側(cè)的四組第三層耦合槽，所述諧振腔一和諧振腔二大小相同，所述諧振腔三和諧振腔四大小相同，所述諧振腔一比諧振腔三大，所述金屬化通孔在微帶線和耦合槽處中斷，形成饋電窗口，在第三層微帶線和第三層耦合槽處中斷， 形成饋電窗口，所述諧振腔一與諧振腔四、諧振腔三與諧振腔二之間的交界區(qū)域處的金屬化通孔中斷，形成連續(xù)耦合窗口。
全文摘要
本發(fā)明涉及基片集成波導(dǎo)小型化帶通混合環(huán)。包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、介質(zhì)層、第二金屬覆銅層，所述第一金屬覆銅層包括基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域兩側(cè)并與之連接的四路微帶線、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域內(nèi)部的微帶線兩側(cè)的八組耦合槽、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域內(nèi)部的S形上槽，位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域上的三排橫向、三排縱向的金屬化通孔，所述金屬化通孔貫穿了基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域和介質(zhì)層與第二金屬覆銅層連接，形成諧振腔一、諧振腔二、諧振腔三和諧振腔四。本發(fā)明的有益效果避免了現(xiàn)有的混合環(huán)內(nèi)部空間浪費(fèi)的問題，可大大縮小傳統(tǒng)混合環(huán)電路面積。
文檔編號(hào)H01P5/12GK102509837SQ20111033100
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者樊勇, 程鈺間 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)