一种便于维护的波导馈电器的制作方法

本发明涉及微波技术领域，特别涉及一种便于维护的波导馈电器。

背景技术：

目前在常用的波导馈电器中，由于馈源喇叭的类形很多，常用的有角锥喇叭和圆锥喇叭两种，适用于线极化波和圆极化波。由于馈电器常应用在卫星转播塔上，对于室外环境的安装便捷性和维护便捷性，以及安装时的稳定性，现有的波导馈电器由于采用角锥喇叭和圆锥喇叭，因此会出现，安装繁琐，并且在户外安装时，由于喇叭面积较大，在电视塔信号基站进行安装时，由于风力风向的影响，容易导致安装不牢固，导致波导馈电器损坏。另一方面，使用倒装芯片与引线结合将毫米波收发芯片的信号连接到低损耗衬底，并且在低损耗衬底上操作形成在低损耗衬底上的平面天线或在低损耗衬底上制造波导馈电器，使得波导工作；到目前为止，还没有关于使用硅工艺的毫米波收发芯片的片上波导馈电器的研究实例。

技术实现要素：

本发明的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为了实现上述目的，本发明一方面的实施例提供一种便于维护的波导馈电器，包括馈电源、半导体基板；还包括呈烟斗形的波导管，所述波导管一体成型，包括圆锥形的端部、直管部和法兰弯管部；所述法兰弯管部的法兰端设有金属孔，所述半导体基板包括衬底上设置的探针和开口短接线；所述探针位于半导体金属布线层，用于将输出电信号转为电磁波或将电磁波转换成电信号；所述开口短接线位于法兰弯管部的法兰端，所述开口短接线接触波导管表面，用于波导管接地以形成接地路径。

优选的，所述开口短接线配置在半导体衬底上的接地表面，所述接地表面与波导管的法兰接触表面对准。

在上述任一实施例中优选的是，所述开口短接线具有蝴蝶形或矩形形状。

在上述任一实施例中优选的是，所述探针与开口短接线电绝缘。

在上述任一实施例中优选的是，所述开口短接线和所述探针通过在单层或多层中形成半导体布线层，所述开口短接线通过接触通孔连接到半导体衬底。

在上述任一实施例中优选的是，所述半导体衬底位于波导管的水平中心，并且向上对准在开口短接线的上表面；向下波导孔径的底表面。

根据本发明实施例提供的一种便于维护的波导馈电器，相比于现有的波导馈电器至少具有以下优点：

1、采用烟斗形波导管，将法兰弯管部直接连接馈电源形成毫米波收发器，可以通过仅附接嵌入的半导体芯片通过波导辐射或接收毫米波信号，波导馈送到法兰通孔，法兰通孔通过探针，通过探针将毫米波信号调制到波导管的圆锥形端部，实现毫米波的发射和接收。

2、由于仅使用波导孔径天线或使用具有高增益的喇叭天线或波导缝隙阵列天线可以以高增益和高效率辐射输出到波导的毫米信号，所以波导馈电器可用于各种毫米波传感器。以及通信系统，例如多通道相控阵雷达系统、多输入输出收发系统和高速无线数字数据传输系统。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的一种便于维护的波导馈电器的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种便于维护的波导馈电器的半导体基板的示意图；

1、绝缘介质层；2、金属孔；3、探针；4、开口短接线；5、圆锥形的端部；6、直管部；7、法兰弯管部；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明实施例的一种便于维护的波导馈电器，包括馈电源、半导体基板；还包括呈烟斗形的波导管，所述波导管一体成型，包括圆锥形的端部5、直管部6和法兰弯管部7；所述法兰弯管部的法兰端设有金属孔2，所述半导体基板包括衬底上设置的探针3和开口短接线4；所述探针3位于半导体金属布线层，用于将输出电信号转为电磁波或将电磁波转换成电信号；所述开口短接线4位于法兰弯管部的法兰端，所述开口短接线4接触波导管表面，用于波导管接地以形成接地路径。该波导馈电器可以包括硅衬底、接地短接线、探针3和绝缘介质层1；地短接线和绝缘介质层1可以设置在硅衬底上，探针3可以设置在绝缘介质层1上。由于一般的波导馈线应该与波导壁共用接地，但是硅标准工艺不使用后通孔，所以不可能将芯片接地连接到波导壁。

根据波导馈线的结构，在硅芯片和波导法兰的接触表面设置具有长度l2的蝶形的开口短接线4，使得可以在波上形成探针3的接地路径。引导法兰表面。开口短接线4的上叶片与波导孔对准。开口短接线4形成在硅布线的导电层处，并且可以通过通孔连接到硅衬底。当从开口短接线4的中心的驱动点观察开口短接线4的端子时，可以调整开口短接线4的长度l2以电配置具有波长法兰表面的短路。

所述开口短接线配置在半导体衬底上的接地表面，所述接地表面与波导管的法兰接触表面对准。所述开口短接线具有蝴蝶形或矩形形状。所述探针与开口短接线电绝缘。所述开口短接线和所述探针通过在单层或多层中形成半导体布线层，所述开口短接线通过接触通孔连接到半导体衬底。所述半导体衬底位于波导管的水平中心，并且向上对准在开口短接线的上表面；向下波导孔径的底表面。

此外，探头接收信号输入(可以是电信号)以将电磁波释放到波导孔，或者通过孔接收电磁波以输出接收的电磁波作为电信号。特别地，为了获得宽带特性，探针可以包括具有u形的两个极，并且根据所需的工作频率和带宽来调整长度和宽度。探针位于波导的孔处，并且与开口短接线电绝缘，并且可以位于布线层。根据本发明的实施例，不同于具有一般矩形形状或直线形状的探针，探针被设置为平行于长度l2的开口短接线预定长度，从而可以形成槽线模式。此外，开口短接线可以包括在开口短接线的端部具有u形的两个磁极。通过上述结构，开路短接线可以通过探针和时隙模式线模式向探针流动，同时提供接地。由槽线模式形成的电场的分布可以部分地操作波导的基本模式te10。此外，te10模式可以通过在探头的端部配置两个极点来操作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

技术特征：

技术总结
本发明提出了一种便于维护的波导馈电器包括馈电源、半导体基板；还包括呈烟斗形的波导管，所述波导管一体成型，包括圆锥形的端部、直管部和法兰弯管部；所述法兰弯管部的法兰端设有金属孔，所述半导体基板包括衬底上设置的探针和开口短接线；所述探针位于半导体金属布线层，用于将输出电信号转为电磁波或将电磁波转换成电信号；所述开口短接线位于法兰弯管部的法兰端，所述开口短接线接触波导管表面，用于波导管接地以形成接地路径。采用烟斗形波导管，将法兰弯管部直接连接馈电源形成毫米波收发器，可以通过仅附接嵌入的半导体芯片通过波导辐射或接收毫米波信号，通过探针将毫米波信号调制到波导管的圆锥形端部，实现毫米波的发射和接收。

技术研发人员：王志军;孟祥鹏;许剑波
受保护的技术使用者：天津七六四通信导航技术有限公司
技术研发日：2018.11.22
技术公布日：2019.04.16