專利名稱：帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種微波無源器件，尤其是一種工作頻帶內帶有阻帶的微帶線-槽線的過渡。
背景技術：
微帶線和槽線在微波毫米波頻段應用廣泛，而其中微帶線-槽線的過渡由于結構簡單，易于同印刷結構進行集成等優點尤其受到重視。常用的微帶線-槽線的過渡主要有兩種類型一是通過采用合適的微帶線短路末端和槽線開路末端，降低由傳輸線引入到微帶線輸入端的電抗；二是把微帶線末端和槽線末端設計成諧振單元，使兩者的電抗得到抵消。通常要求過渡的工作頻帶寬、帶內插損小。但有些應用系統，例如超寬帶(UWB)系統的工作頻帶很寬，在其工作頻帶內包含著其它系統的工作頻率，為了不干擾其它系統的工作， 就需要在UWB的工作頻帶內形成一個阻帶，以抑制UWB系統對其它系統的干擾。通常是附加帶阻濾波器，但這勢必增加系統的復雜程度和成本。如果在過渡的工作頻帶內就形成一個阻帶，則可以簡化系統降低成本。但是通常的過渡工作頻帶內不具有阻帶。
發明內容
技術問題本發明提出了一種帶阻帶的微帶線-槽線的過渡，該過渡不僅具有較寬的工作頻帶，而且工作頻帶內存在阻帶。技術方案本發明的帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結構由微帶線、槽線及金屬接地過孔組成，三者在同一塊電路基板上；微帶線的導帶、和金屬接地面分別在電路基板的兩側，在微帶線的金屬接地面上蝕刻出槽線，槽線和微帶線的導帶形成空間的立體交叉；微帶線的一端是微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口，微帶線的另一端是微帶線的末端，微帶線和槽線的交叉位于微帶線的兩端之間且靠近微帶線的末端；槽線的一端是微帶線-槽線過渡的第二輸入輸出端口，槽線的另一端是開路端，微帶線和槽線的交叉位于槽線兩端之間且靠近槽線的開路端；在微帶線末端上設有穿過電路基板的金屬接地過孔，位于背面的槽線旁。微帶線包括微帶線導帶、第一輸入輸出端口、微帶線末端，并位于電路基板的正面，槽線位于電路基板的背面，
微帶線的末端的導帶形狀為寬闊形狀的扇形、矩形、方形、或圓形。金屬接地過孔一端在微帶線末端的導帶上，一端在槽線的邊緣，分布在微帶線末端靠近微帶線和槽線的交叉點處，金屬過孔的數量為一個或者若干個，為空心金屬過孔或者實心金屬過孔。所述微帶線末端的寬闊形狀的導帶的形狀與面積、電路基板的介電常數磁導率與厚度、金屬接地過孔的數量與位置參數可調節，以改變阻帶的中心頻率。電磁信號從微帶線-槽線第一輸入輸出端口進入微帶線，經過微帶線和槽線的交叉耦合到槽線，再傳輸到微帶線-槽線的第二輸入 輸出端口。微帶線的末端導帶的寬闊形狀與金屬接地面形成等效電容，金屬接地過孔則形成等效電感，等效電容和等效電感為并聯連接、構成并聯諧振電路。當電磁信號頻率低于或高于諧振頻率時，并聯諧振電路均處于失諧狀態，電路等效為短路，這時微帶線和槽線交叉處是電流的波腹點，因此電磁信號經過微帶線-槽線交叉時的耦合效率高，傳輸損耗小；當電磁信號頻率等于諧振頻率時，并聯諧振電路處于諧振狀態，電路等效為開路，這時微帶線和槽線交叉處是電流的波節點，因此電磁信號經過微帶線-槽線交叉時的耦合效率低，傳輸損耗大；這樣就在工作頻帶內產生了一個阻帶，實現工作頻帶內的阻帶特性或雙頻帶特性。有益效果本發明的有益效果是，在微帶線-槽線過渡的工作頻帶內，形成了一個阻帶，實現了工作頻帶內存在阻帶或者雙頻帶的傳輸特性，可用于抑制對其它系統的干擾， 例如應用在超寬帶系統中，在工作頻帶3. 6GHz-10. IGHz內可以實現對5. 15GHz_5. 825GHz 頻段的抑制，以避免對工作在該頻段的無線局域網系統的干擾。
圖1是本發明的結構示意圖。圖中有微帶線1，槽線2，金屬接地過孔3，電路基板4，微帶線導帶5，金屬接地面 6，微帶線和槽線的交叉點7，微帶線-槽線的第一輸入輸出端口 8，微帶線的末端9，微帶線-槽線的第二輸入輸出端口 10，槽線的開路端11。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。本發明所采用的技術方案是帶阻帶的微帶線-槽線的過渡由微帶線、槽線及金屬接地過孔組成，三者都在同一塊電路基板上；微帶線的導帶和金屬接地面分別在電路基板的兩側，在微帶線的金屬接地面上蝕刻出與微帶線的導帶形成空間的立體交叉的槽線； 微帶線的一端為微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口，另一端為微帶線的末端，微帶線的末端導帶為寬闊形狀，可以如扇形、矩形、方形或圓形等，微帶線和槽線的交叉位于微帶線的兩端之間且靠近微帶線的末端；槽線的一端是微帶線-槽線過渡的第二輸入輸出端口，槽線的另一端是開路端，微帶線和槽線的交叉位于槽線兩端之間且靠近槽線的開路端； 在微帶線的末端靠近微帶線和槽線的空間交叉處，有一個或者若干個穿過電路基板的金屬接地過孔，金屬接地過孔一端在微帶線的末端導帶上，另一端在金屬接地面一側的槽線邊緣。電磁信號從微帶線的輸入輸出端口進入微帶線，經過微帶線和槽線的交叉耦合進入槽線，沿槽線傳輸到槽線的輸入輸出端口。微帶線的末端導帶的寬闊形狀與金屬接地面形成等效電容，金屬接地過孔則形成等效電感，微帶線的末端導帶的寬闊形狀和金屬接地過孔的結合設計，可以等效為在微帶線和槽線之間串聯一個LC并聯諧振電路。當輸入輸出的電磁信號頻率低于或高于諧振頻率時，并聯諧振電路均處于失諧狀態，電路等效為短路，此時微帶線和槽線交叉處為電流的波腹點，因此電磁信號經過微帶線-槽線交叉時的耦合效率高，傳輸損耗小；當電磁信號頻率等于諧振頻率時，并聯諧振電路處于諧振狀態，電路等效為開路，此時微帶線和槽線交叉處為電流的波節點，因此電磁信號經過微帶線-槽線交叉時的耦合效率低，傳輸損耗大。這樣就在工作頻帶內產生了一個阻帶，實現了工作頻帶內的阻帶特性或雙頻帶特性。由于微帶線-槽線過渡是互易結構，電磁信號從微帶線-槽線的第二輸入輸出端口輸入經過微帶線和槽線的交叉輸出到第一輸入輸出端口的情況是類似的。 通過調節微帶線和槽線的空間交叉點與微帶線的末端和槽線的開路端的距離，可以調節耦合信號工作頻帶的位置、寬度和效果，通過調節微帶線的末端導帶的形狀、尺寸和金屬接地過孔的數量、位置，可以調節等效電容和等效電感的大小，進而可以調節工作頻帶內阻帶出現的位置、阻帶寬度和阻帶特性的效果。在結構上，本發明提出的帶阻帶的微帶線_槽線的過渡由微帶線1、 槽線2和金屬接地過孔3組成，三者都在同一塊電路基板4上。其中，微帶線的導帶5和金屬接地面6 分別在電路基板4的兩側，在微帶線的金屬接地面6上蝕刻出槽線2 ；槽線2與微帶線導帶 5形成空間的立體交叉點7，槽線2與微帶線導帶5的交叉角度可以是垂直交叉的90度，也可以是斜交的非90度。微帶線1的一端為微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口 8，該處微帶線導帶的寬度根據第一輸入輸出端口 8的阻抗值確定，例如可以設計為50歐姆微帶線對應的導帶寬度；微帶線其它部分的導帶寬度可以保持與其相同，也可以不同以保證低的通帶插損。微帶線1的另一端為微帶線的末端9，微帶線1的末端9的導帶寬度和微帶線1 其它部分導帶寬度不同，而且其形狀為寬闊形狀，可以如扇形、矩形、方形或圓形等。槽線2 的一端是微帶線-槽線過渡的第二輸入輸出端口 10，該處槽線的縫寬根據第二輸入輸出端口 10的阻抗值確定，例如可以設計為50歐姆槽線對應的縫寬，槽線2其它部分的縫寬可以保持與其相同，也可以不同以保證低的通帶插損。槽線2的另一端是槽線2的開路端11。 在微帶線1的末端9靠近微帶線1和槽線2的交叉7處，設計有一個或者若干個穿過電路基板4的金屬接地過孔3，金屬接地過孔3 —端在微帶線1的末端9的導帶上，另一端在槽線2的邊緣，這樣金屬接地過孔3實際上就是短路針。在制造上，整個帶阻帶的微帶線-槽線的過渡由印刷電路工藝制成，微帶線1、槽線2和金屬接地過孔3可以做在同一塊電路基板4上，也可以采用多層印刷電路工藝制作或低溫共燒結陶瓷(LTCC)工藝。微帶線1的一端是作為饋電或輸出端口的微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口 8，另一端是制作為扇形、矩形、方形或圓形的微帶線1的末端9。 槽線2的一端是微帶線_槽線過渡的第二輸入輸出端口 10，可與多種結構相連，如漸變槽線天線。在微帶線的末端9靠近微帶線和槽線的交叉點7處，制做了穿過電路基板4的金屬接地過孔3，一端在微帶線的末端9的導帶上，一端在槽線2的邊緣。根據以上所述，便可實現本發明。
權利要求
1.一種帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結構，其特征在于該過渡結構由微帶線(1)、槽線(2)及金屬接地過孔(3)組成，三者在同一塊電路基板(4)上；微帶線(1)的一端為微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口(8)，另一端為微帶線的末端(9);微帶線(1)包括微帶線導帶(5)、第一輸入輸出端口(8)、微帶線末端(9)，并位于電路基板(4)的正面，槽線(2)位于電路基板(4)的背面；槽線O)蝕刻在微帶線(1)的金屬接地面(6)上并與微帶線導帶(5)成空間立體交叉 (7)，槽線(2)的一端是微帶線-槽線過渡的第二輸入輸出端口(10)，槽線O)的另一端是開路端(11)；在微帶線末端(9)上設有穿過電路基板(4)的金屬接地過孔(3)，位于背面的槽線(2)旁。
2.根據權利要求1所述帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結構，其特征在于微帶線的末端 (9)的導帶形狀為寬闊形狀的扇形、矩形、方形、或圓形。
3.根據權利要求1所述的帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結構，其特征在于金屬接地過孔(3)—端在微帶線末端(9)的導帶上，一端在槽線(2)的邊緣，分布在微帶線末端(9)靠近微帶線(1)和槽線O)的交叉點(7)處，金屬過孔(3)的數量為一個或者若干個，為空心金屬過孔或者實心金屬過孔。
4.根據權利要求1、2或3所述的帶阻帶的微帶線-槽線的過渡結構，其特征在于所述微帶線末端(9)的寬闊形狀的導帶的形狀與面積、電路基板(4)的介電常數磁導率與厚度、 金屬接地過孔(3)的數量與位置參數可調節，以改變阻帶的中心頻率。
全文摘要
帶阻帶的微帶線-槽線的過渡涉及一種微帶線與槽線的過渡結構，該過渡由微帶線(1)、槽線(2)及金屬接地過孔(3)組成，三者在同一塊電路基板(4)上；微帶線(1)的金屬接地面(6)上蝕刻出與微帶線導帶(5)成空間立體交叉(7)的槽線(2)，微帶線(1)的一端為微帶線-槽線過渡的第一輸入輸出端口(8)，另一端為微帶線的末端(9)，微帶線末端(9)導帶為寬闊形狀；槽線(2)的一端是微帶線-槽線過渡的第二輸入輸出端口(10)，槽線(2)的另一端是開路端(11)；在微帶線末端(9)有穿過電路基板(4)的金屬接地過孔(3)。該過渡可以在工作通帶內形成一個阻帶，用于抑制對工作在該阻帶內的其它系統的干擾。
文檔編號H01P5/08GK102157769SQ20111007380
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月25日 優先權日2011年3月25日
發明者李順禮, 楊梅, 殷曉星, 趙洪新 申請人:東南大學