阅读说明：本技术 一种宽带的微带线转波导结构 (Microstrip line-to-waveguide structure of broadband ) 是由 隋磊 卢煜旻 朱欣恩 于 2020-04-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种宽带的微带线转波导结构,包括基板,所述基板包括中间层、表层以及底层,所述表层位于所述中间层的一端,所述底层位于所述中间层背离所述表层的一端；所述表层包括一矩形环以及位于所述矩形环内的辐射贴片；矩形腔,位于所述矩形环上背离所述中间层所在的一端,所述矩形腔的截面与所述矩形环的内环面等大；圆波导,位于所述矩形腔远离所述矩形环所在的一端；矩形槽,包括一通道,所述通道位于所述中间层背离所述底层所在的端面上,将所述矩形腔内外贯通且将所述矩形环截断；匹配网络由所述通道进入到所述矩形腔内与所述辐射贴片连通；金属过孔,将所述矩形环与所述底层连通。(The invention discloses a microstrip line waveguide structure of a broadband, which comprises a substrate, wherein the substrate comprises a middle layer, a surface layer and a bottom layer, the surface layer is positioned at one end of the middle layer, and the bottom layer is positioned at one end of the middle layer, which deviates from the surface layer; the surface layer comprises a rectangular ring and a radiation patch positioned in the rectangular ring; the rectangular cavity is positioned at one end, away from the middle layer, of the rectangular ring, and the section of the rectangular cavity is as large as the inner annular surface of the rectangular ring; the circular waveguide is positioned at one end of the rectangular cavity far away from the rectangular ring; the rectangular groove comprises a channel, the channel is positioned on the end face of the middle layer, which is away from the bottom layer, the rectangular cavity is communicated with the inside and the outside, and the rectangular ring is cut off; the matching network enters the rectangular cavity from the channel and is communicated with the radiation patch; and the metal through hole is used for communicating the rectangular ring with the bottom layer.)

一种宽带的微带线转波导结构

技术领域

本发明具体地说是涉及一种宽带的微带线转波导结构。

背景技术

近几年，毫米波雷达系统快速发展，其中微带线已其易于加工，易于集成，低成本，体积小，质量轻等优点被广泛应用。在自动驾驶，液位计等领域，前端都会使用喇叭天线，喇叭天线使用矩形波导或者圆波导进行馈电，因此需要微带线到波导的转换结构。

传统的微带线到圆波导的转换都需要在基板表面焊接一个四分之一波长的金属短路模块，同时还需要矩形波导到圆波导的渐变，在实际应用中不仅加工困难，增加成本，而且焊接过程中容易出现错位，进而增加了两者之间的损耗，致使性能变差。

发明内容

本发明的目的是提供一种宽带的微带线转波导结构，其意在解决背景技术中存在的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

一种宽带的微带线转波导结构，包括

基板，所述基板包括中间层、表层以及底层，所述表层位于所述中间层的一端，所述底层位于所述中间层背离所述表层的一端；所述表层包括一矩形环以及位于所述矩形环内的辐射贴片；

矩形腔，位于所述矩形环上背离所述中间层所在的一端，所述矩形腔的截面与所述矩形环的内环面等大；

圆波导，位于所述矩形腔远离所述矩形环所在的一端；

矩形槽，包括一通道，所述通道位于所述中间层背离所述底层所在的端面上，将所述矩形腔内外贯通且将所述矩形环截断；匹配网络由所述通道进入到所述矩形腔内与所述辐射贴片连通；

金属过孔，将所述矩形环与所述底层连通。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述辐射贴片材质为铜，厚度为0.018mm。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述底层材质为铜，厚度为0.018mm。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述中间层材质为ROGERS4835，厚度为4mils，介电常数3.66，损耗角正切0.004。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：1、本申请的结构不需要额外的加工四分之一波长的金属短路壳体，解决了传统的微带线到圆波导的转换都需要在基板表面焊接一个四分之一波长的金属短路模块的问题。

2、通过矩形腔直接与圆波导进行连接，其工作带宽宽，损耗低。

3、采用一体式的结构，无需向传统技术中需要矩形波导到圆波导的渐变组合，易于加工制造。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体示意图；

图2是本发明的整体结构前视图；

图3是本发明的整体结构俯视图；

图4是本发明的整体结构仰视图；

图5是A-A剖视图；

图6回波损耗与插入损耗线性图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

一种宽带的微带线转波导结构，包括

基板1，所述基板1包括中间层11、表层12以及底层13，所述表层12位于所述中间层11的一端，所述底层13位于所述中间层11背离所述表层12的一端；所述表层12包括一矩形环122以及位于所述矩形环122内的辐射贴片121；优选，辐射贴片121材质为铜，厚度为0.018mm，用于辐射电磁波，馈电网络，实现阻抗匹配，使更多的能量进入辐射贴片，进而给波导馈电目的；优选矩形环122材质为铜；优选底层材质为铜，厚度0.018mm，作为辐射贴片的参考地；优选中间层材料ROGERS4835，厚度4mils，介电常数3.66，损耗角正切0.004，

进一步的，还包括金属过孔5，金属过孔5沿矩形环122的走向分布，将矩形环122与底层13连通，实现低的电磁能量的泄露。

矩形腔3，位于所述矩形环122上背离所述中间层11所在的一端，所述矩形腔3的截面与所述矩形环122的内环面等大；圆波导4，位于所述矩形腔3远离所述矩形环122所在的一端；本实施方式优选矩形腔3和圆波导4通过在金属块7上直接加工出矩形腔3和圆波导4，其材质为铝且二者为一体成型，通过焊锡焊接于矩形环122上。需要说明的是，本实施方式中优选矩形腔3位于圆波导4的下方，辐射贴片121辐射的电磁波激发矩形腔3的电磁波传输模式，进而转换到圆波导4中的电磁波传输模式，这样无需向传统技术中需要矩形波导到圆波导的渐变组合，易于加工制造。此外，通过矩形腔3直接与圆波导4进行连接，其工作带宽宽，损耗低。

矩形槽2，包括一通道21，通道21位于所述中间层11背离所述底层13所在的端面上，将所述矩形腔3内外贯通且将所述矩形环122截断，开设目的避免短路；匹配网络6由所述通道21进入到所述矩形腔3内与所述辐射贴片121连通；通过通道21的设置，避免匹配网络6发生短路的问题。为了方便将焊接，优选矩形腔3以及圆波导4的外表面位于矩形槽2所在位置内凹，这样便可以便于进行焊接。

需要说明的是，匹配网络6包括第一段61、第二段62以及第三段63，第一段61、第二段62以及第三段63作用就是实现阻抗匹配。

作为本实施方式的一种具体的实施方式，本实施方式优选辐射贴片121的尺寸为1.27mm×0.91mm；圆波导4的直径为2.78mm，高度可以任意。矩形腔3的尺寸为4.8mm*4.8mm*1.5mm；金属过孔5的直径10mils。这一优选尺寸结构下，当带宽：6GHz，插入损耗为1dB的回波损耗与插入损耗详见图6。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。