双探针波导的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种双探针波导，包括空心的矩形波导，所述矩形波导上表面中部凸起形成上腔体，所述矩形波导下表面中部凹陷在所述矩形波导两侧形成对称的两个下腔体，所述上腔体和下腔体连通在一起形成波导腔，两个所述下腔体的上表面边沿部分凸起形成对称的凸起物，所述凸起物的高度小于所述上腔体的高度，且每个所述凸起物与所述上腔体之间形成凹槽，所述上腔体具有一个输入端，对称的两个下腔体各具有一个输出端，每个所述输出端安装有石英探针。本发明双探针波导与T/R模块输入口适配，同时完成波导微带过渡及功率分配功能，插损比独立使用功分及探针过渡小，能最大程度节约尺寸，功分比及驻波性能较好。
【专利说明】双探针波导
【技术领域】
[0001]本发明涉及有源相控阵雷达天线T/R模块领域，特别涉及一种双探针波导。
【背景技术】
[0002]自20世纪30年代雷达问世以来，雷达技术在第二次世界大战中获得了高速发展，90年代以后，有源相控阵雷达已成为雷达发展中的主流。每部有源相控阵雷达中，包含多个数量的T/R组件，它既完成接收任务又完成发射任务，还对天线进行相位扫描。每一个T/R组件就相当于一个普通雷达的高频头，既包含有发射功率放大器，又有低噪声放大器、移相器及波束控制电路等功能电路。作为有源相控阵雷达核心部件之一的T/R组件，随着现代科技对有源相控阵雷达的要求越来越高，因此对T/R组件的各个性能也提出了更高的要求，T/R组件要求集成度高、一致性好、体积小、重量轻，能适应不同的工作平台和环境。
[0003]如附图1-2所示，本发明人设计的T/R模块包括用于安装电路及功能模块的壳体1，壳体I内部焊有能够将模块内热量快速导出的热管2，壳体I由正反两面相互对称的金属结构板3组成，结构板3的表面布置有LTCC模块31、波控子板32、高频基板等功能模板。该T/R模块中正反面每个天线的输入口，即位于正反面对称的每个LTCC模块31的输入口5的馈电设计采用微带传输线4，且需要对每个输入口 5进行等幅馈电。由于LTCC模块31馈电前端采用微带传输线，后端馈电网络需要采用双探针波导设计，所以在T/R模块输入口 34处需要完成波导微带过渡和功率分配的功能，本发明人设计的T/R模块整体最大处厚度为10mm，在输入口 34处狭小空间内需要匹配双探针波导对模块壳体两侧等幅馈电，现有技术中未给出适应该设计的双探针波导解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种双探针波导，其在模块入口处完成对模块壳体两侧等幅馈电，该双探针波导同时完成波导微带过渡及功率分配功能，插损比独立使用功分及探针过渡小。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是:
一种双探针波导，包括空心的矩形波导，所述矩形波导上表面中部凸起形成上腔体，所述矩形波导下表面中部凹陷在所述矩形波导两侧形成对称的两个下腔体，所述上腔体和下腔体连通在一起形成波导腔，两个所述下腔体的上表面边沿部分凸起形成对称的凸起物，所述凸起物的高度小于所述上腔体的高度，且每个所述凸起物与所述上腔体之间形成凹槽，所述上腔体具有一个输入端，对称的两个下腔体各具有一个输出端，每个所述输出端安装有石英探针。
[0006]优选的，所述下腔体的输出端设有探针安装槽，所述石英探针粘贴安装于该探针安装槽内。
[0007]优选的，所述矩形波导下表面中部凹陷部分的面积大于所述矩形波导上表面中部凸起部分的面积。[0008]优选的，所述矩形波导下表面中部凹陷部分和所述矩形波导上表面中部凸起部分的形状均为矩形。
[0009]优选的，所述矩形波导下表面中部凹陷部分的中部再次凹陷形成凹槽，该凹槽内安装有膜片。
[0010]优选的，所述石英探针由贴片、高阻线、50欧姆微带线依次连接构成。
[0011]优选的，所述波导腔具有两个波导短路面，所述两个波导短路面即两个所述下腔体的外侧面。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果:
本发明双探针波导与T/R模块输入口结构适配，同时完成波导微带过渡及功率分配功能，插损比独立使用功分及探针过渡小，能最大程度节约尺寸，功分比及驻波性能较好。
[0013]【专利附图】
【附图说明】:
图1是发明人设计的T/R模块示意图；
图2是发明人设计的T/R模块另一示意图；
图3是本发明实施例中的双探针波导仿真模型结构示意图；
图4是图3的立体图；
图5是本发明实施例中安装双探针波导的T/R模块示意图；
图6是本发明实施例中的双探针波导的仿真结果图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0015]如图3所示的双探针波导，包括空心的矩形波导，所述矩形波导上表面中部凸起形成上腔体10，所述矩形波导下表面中部凹陷在所述矩形波导两侧形成对称的两个下腔体20，所述上腔体10和下腔体20连通在一起形成波导腔，两个所述下腔体20的上表面边沿部分凸起形成对称的凸起物201，所述凸起物201的高度小于所述上腔体10的高度，且每个所述凸起物201与所述上腔体10之间形成凹槽，所述上腔体10具有一个输入端101，对称的两个下腔体20各具有一个输出端202，每个所述输出端202安装有石英探针30。该双探针波导与T/R模块输入口形状适配，同时完成波导微带过渡及功率分配功能。
[0016]具体的，所述下腔体20的输出端202设有探针安装槽(图未示)，所述石英探针30粘贴安装于该探针安装槽内。所述矩形波导下表面中部凹陷部分的面积大于所述矩形波导上表面中部凸起部分的面积。所述矩形波导下表面中部凹陷部分和所述矩形波导上表面中部凸起部分的形状均为矩形。所述矩形波导下表面中部凹陷部分的中部再次凹陷形成凹槽，该凹槽内安装有膜片40。所述石英探针30由贴片、高阻线、50欧姆微带线依次连接构成。所述波导腔具有两个波导短路面50，所述两个波导短路面50即两个所述下腔体20的外侧面。
[0017]参看图1、图5和图6，该双探针波导安装于T/R模块输入口 34处，T/R模块输入口 34处设有波导盖板，如图3所示结构的双探针波导结构腔体在波导盖板上开设形成波导腔11，图5中有两个对称设置的波导腔11，分别为一个双探针波导，该波导腔11形状与图3所示的双探针波导结构相同，双探针波导通过微带传输线4实现对模块两侧LTCC模块的等幅馈电。
[0018]该双探针波导工作原理:激励信号输入，一分为二，同时向正反两面进行馈电，然后再经过石英探针、TR模块上的高频基板进行功分合成，与LTCC模块输入端金线连接。与一般的探针过渡一样，双探针需要实现由微带线传输向波导传输的过渡。通过探针的贴片辐射，在波导腔激励出TElO模式，通过波导短路面的反射使其向需要的方向传输。双探针功分与波导中的T形功分类似。通过下腔体的几何对称保证输出幅度为等幅输出，通过调节T形节突变处(即矩形波导下表面中部凹陷部分的中部再次凹陷形成的凹槽处)的膜片40来控制输入驻波。
[0019]本发明的双探针波导仿真结果及电场分布如图6所示，双探针过渡结构S参数，双探针过渡结构Sll小于_32dB，根据前期测试结果，插损约0.5dB。本发明双探针波导同时完成波导微带过渡及功率分配功能，插损比独立使用功分及探针过渡小，能最大程度节约尺寸，功分比及驻波性能较好。
[0020]上面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。
【权利要求】
1.一种双探针波导，其特征在于，包括空心的矩形波导，所述矩形波导上表面中部凸起形成上腔体，所述矩形波导下表面中部凹陷在所述矩形波导两侧形成对称的两个下腔体，所述上腔体和下腔体连通在一起形成波导腔，两个所述下腔体的上表面边沿部分凸起形成对称的凸起物，所述凸起物的高度小于所述上腔体的高度，且每个所述凸起物与所述上腔体之间形成凹槽，所述上腔体具有一个输入端，对称的两个下腔体各具有一个输出端，每个所述输出端安装有石英探针。
2.根据权利要求1所述的双探针波导，其特征在于，所述下腔体的输出端设有探针安装槽，所述石英探针粘贴安装于该探针安装槽内。
3.根据权利要求1所述的双探针波导，其特征在于，所述矩形波导下表面中部凹陷部分的面积大于所述矩形波导上表面中部凸起部分的面积。
4.根据权利要求1所述的双探针波导，其特征在于，所述矩形波导下表面中部凹陷部分和所述矩形波导上表面中部凸起部分的形状均为矩形。
5.根据权利要求3或4所述的双探针波导，其特征在于，所述矩形波导下表面中部凹陷部分的中部再次凹陷形成凹槽，该凹槽内安装有膜片。
6.根据权利要求1-4任一项所述的双探针波导，其特征在于，所述石英探针由贴片、高阻线、50欧姆微带线依次连接构成。
7.根据权利要求1所述的双探针波导，其特征在于，所述波导腔具有两个波导短路面，所述两个波导短路面即两个所述下腔体的外侧面。
【文档编号】H01P3/08GK103943926SQ201410192729
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】李 灿, 吴凤鼎, 袁向秋 申请人:成都雷电微力科技有限公司