本發(fā)明涉及微波、傳輸線技術(shù)，具體涉及一種siw傳輸線。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，傳輸線技術(shù)的研究有了很大的發(fā)展。繼傳統(tǒng)波導(dǎo)之后，相繼出現(xiàn)了帶狀線、微帶線、槽線等微帶型結(jié)構(gòu)。以上幾種傳輸線具有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺陷。傳統(tǒng)波導(dǎo)傳輸功率大，傳輸性能好，損耗小，但是體積比較大，難以和其他元器件集成；而微帶型結(jié)構(gòu)體積較小易于集成，但是損耗較大。

基片集成波導(dǎo)(substrateintegratedwaveguide.siw)是一種可集成于介質(zhì)基片中的傳輸線結(jié)構(gòu)。siw通常是在介質(zhì)基板上打兩排金屬通孔，再在基板兩面覆以金屬得到的。在保證傳輸線上能量不泄露的情況下，將通孔陣列等效為金屬壁，傳輸特性則可近似矩形波導(dǎo)分析。siw結(jié)構(gòu)具有傳統(tǒng)波導(dǎo)和微帶型結(jié)構(gòu)傳輸線的優(yōu)點(diǎn)，即具有低輻射、低插損、較高q值、高功率容量、小型化、易于連接等優(yōu)點(diǎn)，且可將無(wú)源器件、有源器件和天線等所有通信器件集成在同一襯底上。然而，目前科技發(fā)展在傳輸線上的各種傾向性參數(shù)需求也愈發(fā)明顯，現(xiàn)有siw在參數(shù)性能上，仍有改進(jìn)的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述存在問題或不足，提供了一種siw傳輸線，其同等情況下其插入損耗和回波損耗均優(yōu)于現(xiàn)有siw，應(yīng)用于x波段。

該siw傳輸線，包括兩面覆金屬層的介質(zhì)基板，介質(zhì)基板設(shè)置有兩行相互平行的金屬通孔，金屬通孔貫穿介質(zhì)基板及其覆著的金屬層形成基片集成波導(dǎo)，還包括兩行磁性介質(zhì)圓柱。

所述兩行磁性介質(zhì)圓柱設(shè)置于兩行金屬通孔內(nèi)側(cè)，并與其平行，各行磁性介質(zhì)圓柱的中心線與同側(cè)金屬通孔中心線的行距相等，其距離w1為0.3mm-1.2mm；各行磁性介質(zhì)圓柱由相同的磁性介質(zhì)圓柱等間距構(gòu)成。

其設(shè)計(jì)方法如下：

步驟1：根據(jù)siw經(jīng)驗(yàn)公式:以及本發(fā)明結(jié)構(gòu)siw經(jīng)驗(yàn)公式s＝2.5*d-0.3601；得到對(duì)應(yīng)的中心頻率和金屬通孔的直徑d，相鄰金屬通孔孔間距s，兩行金屬化通孔之間的距離w。

步驟2：將磁性介質(zhì)圓柱的直徑d2，相鄰圓柱間隙s2，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式d＝1.133*d2+0.04；s2＝5.618*d2+-0.7136；掃描磁性圓柱行與金屬通孔行的最短距離，得到最優(yōu)化尺寸；固定s,d,s2,d2四個(gè)參數(shù)中一個(gè)參數(shù)，掃描其它參數(shù)的到最優(yōu)的尺寸解。

綜上，本發(fā)明通過在傳統(tǒng)siw結(jié)構(gòu)中緊靠?jī)尚薪饘偻准尤雰尚信c其平行的磁性圓柱形成本發(fā)明結(jié)構(gòu)siw傳輸線，從而實(shí)現(xiàn)在相同直徑下插入損耗和回波損耗的性能優(yōu)于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為本發(fā)明的s12參數(shù)仿真結(jié)果，b為相同條件下現(xiàn)有結(jié)構(gòu)siw傳輸線的s12參數(shù)仿真結(jié)果；

圖3a為本發(fā)明的s11參數(shù)仿真結(jié)果，b為相同條件下現(xiàn)有結(jié)構(gòu)siw傳輸線的傳輸線的s11參數(shù)仿真結(jié)果；

圖4a為本發(fā)明提供的siw傳輸線的vswr曲線，b為相同條件下現(xiàn)有結(jié)構(gòu)siw傳輸線的vswr曲線；

圖5a為本發(fā)明提供的siw傳輸線的傳播常數(shù)，b為相同條件下現(xiàn)有結(jié)構(gòu)siw傳輸線的傳播常數(shù)；

圖6a為本發(fā)明提供的siw傳輸線的衰減常數(shù)，b為相同條件下現(xiàn)有結(jié)構(gòu)siw傳輸線的衰減常數(shù)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

步驟1：根據(jù)siw經(jīng)驗(yàn)公式:以及本發(fā)明結(jié)構(gòu)siw傳輸線經(jīng)驗(yàn)公式s＝2.5*d-0.3601；得到對(duì)應(yīng)的中心頻率和金屬通孔直徑d，相鄰金屬通孔孔間距s，兩排金屬化通孔之間的距離w。

步驟2：對(duì)步驟1得到的d、s、w參數(shù)，固定其中兩個(gè)參數(shù)，掃描剩下的一個(gè)參數(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化傳輸線的尺寸與性能參數(shù)；

步驟3：磁性圓柱的直徑為d2及圓柱間隙為s2，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式d＝1.133*d2+0.04；s2＝5.618*d2+-0.7136；掃描磁性圓柱距離金屬通孔的距離，得到最優(yōu)化尺寸；固定s,d,s2,d2四個(gè)參數(shù)中一個(gè)參數(shù)，掃描其它參數(shù)的到最優(yōu)的尺寸解。

從圖2a與圖2b，對(duì)比可見，本發(fā)明在插入損耗上優(yōu)于現(xiàn)有siw結(jié)構(gòu)。

從圖3a與圖3b，對(duì)比可見，本發(fā)明在回波損耗上優(yōu)于現(xiàn)有siw結(jié)構(gòu)。

從圖4、圖5與圖6，可見在駐波比、傳播常數(shù)與衰減常數(shù)，本發(fā)明與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)性能相當(dāng)。

綜上可見，本發(fā)明通過在傳統(tǒng)siw結(jié)構(gòu)中緊靠?jī)尚薪饘偻准尤雰尚信c其平行的磁性圓柱形成本發(fā)明結(jié)構(gòu)siw傳輸線，從而實(shí)現(xiàn)在相同直徑下插入損耗和回波損耗的性能優(yōu)于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及微波、傳輸線技術(shù)，具體涉及一種SIW傳輸線。本發(fā)明通過在現(xiàn)有SIW結(jié)構(gòu)中緊靠?jī)尚薪饘偻准尤雰尚信c其平行的磁性圓柱形成新的結(jié)構(gòu)SIW傳輸線，各行磁性介質(zhì)圓柱的中心線與同側(cè)金屬通孔中心線的行距相等，其距離w1為0.3mm?1.2mm；各行磁性介質(zhì)圓柱由相同的磁性介質(zhì)圓柱等間距構(gòu)成。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在相同直徑下插入損耗和回波損耗的性能優(yōu)于現(xiàn)有SIW結(jié)構(gòu)。

技術(shù)研發(fā)人員：汪曉光;田偉成;鄧龍江;陳良;梁迪飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.18
技術(shù)公布日：2017.10.10