一种毫米波垂直传输过渡结构的制作方法

本实用新型涉及微波/射频信号传输技术领域，特别是一种毫米波垂直传输过渡结构。

背景技术：

近年来，随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化的迅速发展，高性能、低成本、小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向，对传输结构的性能、尺寸、可靠性和成本提出了更高的要求；但是现有的毫米波垂直传输结构中信号传输损耗较大，驻波系数较差，特别是高频段尤其明显。

技术实现要素：

本实用新型提供一种毫米波垂直传输过渡结构，以解决上述传输结构中信号传输损耗较大，驻波系数较差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种毫米波垂直传输过渡结构，包括金属腔主体,以及设置在所述金属腔主体一端上部的上层微带传输线和设置在所述金属腔主体另一端下部的下层微带传输线，所述上层微带传输线和所述下层微带传输线平行；所述上层微带传输线包括上介质基片、上50欧姆传输线金属层、上连接孔和上信号匹配结，所述上50欧姆传输线金属层设置在所述上介质基片上，所述上连接孔贯穿所述上层微带传输线并位于其一端，所述上信号匹配结位于所述上连接孔的周围；所述上信号匹配结在所述上连接孔直径的一侧形成与所述上50欧姆传输线金属层连接的长方形盘，在所述上连接孔直径的另一侧呈半圆形盘；所述下层微带传输线包括下介质基片、下50欧姆传输线金属层、下连接孔和下信号匹配结，所述下50欧姆传输线金属层设置在所述下介质基片上，所述下连接孔贯穿所述下层微带传输线并位于其一端，所述下信号匹配结位于所述下连接孔的周围；所述下信号匹配结包括以所述下连接孔为圆心的圆形盘以及连接所述圆形盘和所述下50欧姆传输线金属层的长条形盘；所述上信号匹配结的面积大于所述下信号匹配结的面积。

本实用新型的有益效果是：由于所述上信号匹配结中为方形盘和半圆形盘的不规则组合结构，以及下信号匹配结的圆形盘和长条形盘的不规则组合结构，使得上、下信号匹配结处的信号不连续性减弱，减小了传输损耗、减小了驻波系数，改善了信号传输的能力，。

进一步，所述上介质基片和所述下介质基片都为0.127mm厚的Rogers RT/duroid 5880介质基片；所述上信号匹配结中长方形盘的长边尺寸为1.16mm，长方形盘的短边尺寸为0.72mm，所述长方形盘的短边方向上的中心线与所述上50欧姆传输线金属层的长边方向的中心线共线,所述上信号匹配结中半圆形盘的半径为0.35mm，所述半圆形盘的圆心位于所述上50欧姆传输线金属层的长边方向的中心线上；所述下信号匹配结中的圆形盘的半径为0.35mm，所述下信号匹配结中的长条形盘的长度0.32mm，长条形盘的宽度0.24mm，所述长条形盘长度方向上的中心线与所述下50欧姆传输线金属层的长边方向的中心线共线，所述圆形盘的圆心位于所述下50欧姆传输线金属层的长边方向的中心线上。

采用上述进一步方案的有益效果是：现有的Rogers RT/duroid 5880介质基片微带传输线中的金属层的宽度为0.37mm，所以将上信号匹配结中为方形盘和半圆形盘设置为上述尺寸，将下信号匹配结的圆形盘和长条形盘设置为上述尺寸，可以确保传输损耗最小，驻波系数最好。

进一步，绝缘子设置在空气腔里，所述空气腔包括从上到下顺序连接的第一空气腔体、第二空气腔体和第三空气腔体，所述三个空气腔体都为圆柱形，从上到下所述三个空气腔体的半径依次减小。

采用上述进一步方案的有益效果是：将设置绝缘子的空气腔设置为上下三个空气腔体的半径依次减小的结构，配合上信号匹配结的面积大于下信号匹配结的面积结构，进一步提高上信号匹配结和下信号匹配结之间信号传输的连续性。

进一步，所述第一空气腔体的直径范围为2.5mm至3.0mm，所述第二空气腔体的直径范围为1.8mm至2.2mm，所述第三空气腔体的直径为0.7mm至0.9mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：将空气腔设置为上述尺寸，使得绝缘子中的绝缘子针垂直传输信号受外界影响较小。

进一步，所述第一空气腔体的直径为2.8mm，所述第二空气腔体的直径为2.0mm，所述第三空气腔体的直径为0.8mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：上述空气腔的结构配合Rogers RT/duroid 5880介质基片微带传输线以及上信号匹配结和下信号匹配结使用，进一步优化信号的传输，确保传输损耗和驻波系数的良好。

进一步，所述绝缘子通过焊膏设置在空气腔里。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过焊膏连接绝缘子和空气腔，避免毫米波能量的损失。

进一步，还包括绝缘子，所述绝缘子上的两个绝缘子针分别穿过所述上连接孔和所述下连接孔，并通过焊锡点焊连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用点焊连接，避免毫米波在上信号匹配结和下信号匹配结处的连续性变差。

附图说明

图1是本实用新型毫米波垂直传输过渡结构实施例俯视图，

图2是本实用新型毫米波垂直传输过渡结构实施例仰视图，

图3是本实用新型毫米波垂直传输过渡结构实施例中金属腔剖面图，

图4是图3中A处的局部视图，

图5是图3中B处的局部视图，

图6是上层微带传输线实施例结构图，

图7是图6中上信号匹配结局部结构图，

图8是下层微带传输线实施例结构图，

图9是图8中下信号匹配结局部结构图，

图10是本实施例毫米波垂直传输过渡结构的测试报告。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

01、金属腔主体，02、上层微带传输线，021、上介质基片，022、上50欧姆传输线金属层，023、上连接孔，024、上信号匹配结，03、下层微带传输线，031、下介质基片，032、下50欧姆传输线金属层，033、下连接孔，034、下信号匹配结，04、绝缘子，041、绝缘子针，05、空气腔，06、信号传输接头

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型毫米波垂直传输过渡结构实施例的结构图参见图1至图9，包括金属腔主体01,以及设置在金属腔主体01一端上部的上层微带传输线02和设置在金属腔主体01另一端下部的下层微带传输线03，上层微带传输线02和下层微带传输线03平行；上层微带传输线02包括上介质基片021、上50欧姆传输线金属层022、上连接孔023和上信号匹配结024，上50欧姆传输线金属层022设置在上介质基片021上，上连接孔023贯穿上层微带传输线02并位于其一端，上信号匹配结024位于上连接孔023的周围；上信号匹配结024在上连接孔023直径的一侧形成与上50欧姆传输线金属层022连接的长方形盘，在上连接孔023直径的另一侧呈半圆形盘；下层微带传输线03包括下介质基片031、下50欧姆传输线金属层032、下连接孔033和下信号匹配结034，下50欧姆传输线金属层032设置在下介质基片031上，下连接孔033贯穿下层微带传输线03并位于其一端，下信号匹配结034位于下连接孔033的周围；下信号匹配结034包括以下连接孔033为圆心的圆形盘以及连接圆形盘和下50欧姆传输线金属层032的长条形盘；上信号匹配结024的面积大于下信号匹配结034的面积；上介质基片021和下介质基片031都为0.127mm厚的Rogers RT/duroid 5880介质基片；上信号匹配结024中长方形盘的长边尺寸为1.16mm，长方形盘的短边尺寸为0.72mm，长方形盘的短边方向上的中心线与上50欧姆传输线金属层022的长边方向的中心线共线,上信号匹配结024中半圆形盘的半径为0.35mm，半圆形盘的圆心位于上50欧姆传输线金属层022的长边方向的中心线上；下信号匹配结034中的圆形盘的半径为0.35mm，下信号匹配结034中的长条形盘的长度0.32mm，长条形盘的宽度0.24mm，长条形盘长度方向上的中心线与在下50欧姆传输线金属层032的长边方向的中心线共线，圆形盘的圆心位于下50欧姆传输线金属层032的长边方向的中心线上。

由于上述信号匹配结中为方形盘和半圆形盘的不规则组合结构，以及下信号匹配结的圆形盘和长条形盘的不规则组合结构，使得上、下信号匹配结处的信号不连续性减弱，减小了传输损耗、减小了驻波系数，改善了信号传输的能力。现有的Rogers RT/duroid 5880介质基片微带传输线中的金属层的宽度为0.37mm，所以将上信号匹配结中为方形盘和半圆形盘设置为上述尺寸，将下信号匹配结的圆形盘和长条形盘设置为上述尺寸，可以确保传输损耗最小，驻波系数最好。

在本实施例中，由于采用Rogers RT/duroid 5880介质基片微带传输线，绝缘子04设置在空气腔05里，空气腔05包括从上到下顺序连接的第一空气腔体、第二空气腔体和第三空气腔体，从上到下三个空气腔体的半径依次减小；其具体规格为：第一空气腔体的直径为2.8mm，第二空气腔体的直径为2.0mm，第三空气腔体的直径为0.8mm。

将设置绝缘子的空气腔设置为上下三个空气腔体的半径依次减小的结构，配合上信号匹配结的面积大于下信号匹配结的面积结构，进一步提高上信号匹配结和下信号匹配结之间信号传输的连续性。

在本实施例中，还包括绝缘子，绝缘子上的两个绝缘子针041通过焊锡与上连接孔023和下连接孔033点焊连接；金属腔主体01两端分别设置有信号传输接头06，两个信号传输接头06中的接头绝缘子针与分别于上50欧姆传输线金属层022和下50欧姆传输线金属层032点焊连接。

采用点焊连接，避免毫米波在上信号匹配结和下信号匹配结处的连续性变差。

在本实施例中，绝缘子04通过焊膏焊接在空气腔05里。

本实施例毫米波垂直传输过渡结构的测试报告参见图10，图中上面的曲线是插损测试结果曲线，图中下面的曲线是驻波测试结果曲线；从图中可以看出，在1～40GHz驻波最差处为37.4GHz处，驻波为1.6；整体驻波在1.6以内。插损最差处为37.4GHz，插损为2.1dB；扣除接头的损耗和20.4mm的50欧姆传输线损耗(约1dB)，本毫米波垂直传输过渡结构的整体插损在1.1dB以内。

在具体实施例中，上介质基片和下介质基片可以选用其他介质材料，对应的上信号匹配结的面积和下信号匹配结的面积根据实际情况设置，以达到使上、下信号匹配结处的信号不连续性减弱，减小传输损耗、减小驻波系数，改善信号传输能力的效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上对本实用新型的毫米波垂直传输过渡结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。