一种薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置的制作方法

1.本发明涉及微波阻抗匹配技术领域，具体涉及一种薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置。


背景技术：

2.薄膜介质基板是微波射频电路、微波无源器件、天线等领域通用材料，特征阻抗通常为50欧姆。但往往在微波电路、微波天线系统中，阻抗值很大，往往超过300欧姆，这样用常用的匹配装置很难匹配。目前，薄膜介质基板天线由于具有重量轻，展开难度低等优势，在星载领域应用潜力巨大。但由于薄膜介质基板薄，介电常数高，厚度仅有0.1mm。若用微带线作为传输线和阻抗匹配装置，仅仅特性阻抗为50欧姆的微带线的宽度就非常窄，200欧姆甚至100欧姆微带线在工程实现上难度非常大，由50欧姆向200欧姆甚至更高阻抗匹配几乎是不可能完成的任务，束缚了薄膜介质基板的应用范围。
3.因此，现有技术中，薄膜介质基板中阻值悬殊的阻抗匹配技术是目前亟待解决的难题。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中薄膜介质基板中阻值悬殊的阻抗匹配问题，本发明提供一种薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置。
5.本发明实现上述技术效果所采用的技术方案是：
6.一种薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置，包括薄膜介质基板、粘附在所述薄膜介质基板一表面的渐变带状金属线，以及粘附在所述薄膜介质基板另一相对表面的带渐变槽线金属面，所述带渐变槽线金属面上设有沿长度方向，宽度由宽至窄线性渐变递减的带状渐变槽线，所述带状渐变槽线与所述渐变带状金属线在垂直投影上反向对应，所述带状渐变槽线的宽端与所述渐变带状金属线的窄端对应，所述带状渐变槽线的窄端与所述渐变带状金属线的宽端对应，所述渐变带状金属线的两端设有一对金属线馈电点，所述薄膜介质基板的两端设有一对基板馈电点，所述带渐变槽线金属面的两端设有一对金属面馈电点。
7.优选地，在上述的薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置中，所述渐变带状金属线包括沿长度方向，宽度由窄至宽线性渐变递增的带状金属线本体，所述的一对金属线馈电点包括分别设在所述带状金属线本体两端的金属线高阻抗馈电点和金属线低阻抗馈电点。
8.优选地，在上述的薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置中，所述薄膜介质基板包括由任意介质非导电材料制成的，介电常数为任意值的基板本体，所述的一对基板馈电点包括分别设在所述基板本体两端的基板高阻抗馈电点和基板低阻抗馈电点。
9.优选地，在上述的薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置中，所述带渐变槽线金属面包括金属面本体，所述带状渐变槽线成型在所述金属面本体上，所述的一对金属
面馈电点包括分别设在所述金属面本体两端的金属面高阻抗馈电点和金属面低阻抗馈电点。
10.优选地，在上述的薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置中，所述金属线高阻抗馈电点位于所述带状金属线本体的窄端，所述金属线低阻抗馈电点位于所述带状金属线本体的宽端，所述带状金属线本体的宽度由所述金属线高阻抗馈电点向所述金属线低阻抗馈电点线性渐变递增。
11.优选地，在上述的薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置中，所述金属面高阻抗馈电点和所述金属面低阻抗馈电点分别位于所述带状渐变槽线两端的金属面上，所述金属面高阻抗馈电点对应在所述带状渐变槽线的宽端，所述金属面低阻抗馈电点对应在所述带状渐变槽线的窄端。
12.优选地，在上述的薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置中，所述金属线高阻抗馈电点、所述基板高阻抗馈电点和所述金属面高阻抗馈电点对应在同一端侧，所述金属线低阻抗馈电点、所述基板低阻抗馈电点和所述金属面低阻抗馈电点对应在同一端侧。
13.本发明的有益效果为：本发明的薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置通过调节带渐变槽线金属面上的带状渐变槽线与渐变带状金属线的宽带关系，可在工程上实现任意差异阻抗的匹配，降低了与其他系统连接匹配的难度以及馈线布线难度。
附图说明
14.图1为本发明所述阻抗匹配装置的立体透视示意图；
15.图2为本发明所述阻抗匹配装置在长度方向上的侧视图；
16.图3为本发明所述阻抗匹配装置在宽度方向上的侧视图；
17.图4为本发明所述渐变带状金属线的结构示意图；
18.图5为本发明所述薄膜介质基板的结构示意图；
19.图6为本发明所述带渐变槽线金属面的结构示意图；
20.图7为本发明所述阻抗匹配装置在信号端口间传输损耗实测结果图；
21.图8为本发明所述阻抗匹配装置在信号端口回波损耗实测结果图。
具体实施方式
22.为使对本发明作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
23.本实用的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
24.本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。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
术语在本实用中的具体含义。
25.请参见图1、图2和图3，如图所示，本发明的实施例提出了一种薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置，该阻抗匹配装置包括薄膜介质基板2、粘附在薄膜介质基板2一表面的渐变带状金属线1，以及粘附在薄膜介质基板2另一相对表面的带渐变槽线金属面3。其中，图1为立体透视图，如图1所示，该带渐变槽线金属面3上设有沿长度方向，宽度由宽至窄线性渐变递减的带状渐变槽线32。具体地，该带状渐变槽线32与该渐变带状金属线1在垂直投影上反向对应，即带状渐变槽线32的宽端与渐变带状金属线1的窄端对应，带状渐变槽线32的窄端与渐变带状金属线1的宽端对应。具体地，该渐变带状金属线1的两端设有一对金属线馈电点，薄膜介质基板2的两端设有一对基板馈电点，带渐变槽线金属面3的两端设有一对金属面馈电点。其中，带渐变槽线金属面3上的带状渐变槽线32越宽，其阻抗越高，渐变带状金属线1越窄，其阻抗越高。
26.进一步地，在本发明的优选实施例中，如图4所示，该渐变带状金属线1包括沿长度方向，宽度由窄至宽线性渐变递增的带状金属线本体12。其中，所述的一对金属线馈电点包括分别设在带状金属线本体12两端的金属线高阻抗馈电点11和金属线低阻抗馈电点13。如图5所示，该薄膜介质基板2包括由任意介质非导电材料制成的，介电常数为任意值的基板本体22。其中，所述的一对基板馈电点包括分别设在基板本体22两端的基板高阻抗馈电点21和基板低阻抗馈电点23。如图6所示，该带渐变槽线金属面3包括金属面本体34，其中，该带状渐变槽线32成型在金属面本体34上。具体地，所述的一对金属面馈电点包括分别设在金属面本体34两端的金属面高阻抗馈电点31和金属面低阻抗馈电点33。其中，金属线高阻抗馈电点11、基板高阻抗馈电点21和金属面高阻抗馈电点31对应在同一端侧，金属线低阻抗馈电点13、基板低阻抗馈电点23和金属面低阻抗馈电点33对应在同一端侧。
27.进一步地，在本发明的优选实施例中，如图4所示，该金属线高阻抗馈电点11位于带状金属线本体12的窄端，金属线低阻抗馈电点13位于带状金属线本体12的宽端。其中，该带状金属线本体12的宽度由金属线高阻抗馈电点11向金属线低阻抗馈电点13线性渐变递增。如图6所示，该金属面高阻抗馈电点31和金属面低阻抗馈电点33分别位于带状渐变槽线32两端的金属面上。其中，该金属面高阻抗馈电点31对应在带状渐变槽线32的宽端，金属面低阻抗馈电点33对应在带状渐变槽线32的窄端。
28.作为本发明的一种具体实施方式，实现阻抗匹配从50欧姆匹配到300欧姆，其中渐变带状金属线1的窄端(高阻抗端)为1mm，宽端(低阻抗端)为2.6mm。带状渐变槽线32的宽端(高阻抗端)为4.5mm，宽端为3.3mm(低阻抗端)，带状渐变槽线32和渐变带状金属线1都是按照线性关系由窄到宽渐变。
29.请参见图7和图8，如图所示，其中图7是本发明所述薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置在信号端口间传输损耗实测结果示意图，图8是本发明所述薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置在信号端口回波损耗实测结果示意图。根据图7所示，由特性阻抗为50欧姆向300欧姆转换的阻抗匹配的信号端口之间传输损耗小于0.07db，根据图8所示，由特性阻抗为50欧姆向300欧姆转换的阻抗匹配的信号端口回波损耗优于-28.5db。
30.综上所述，本发明的薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置通过调节带渐变槽线金属面上的带状渐变槽线与渐变带状金属线的宽带关系，可在工程上实现任意差异阻抗的匹配，降低了与其他系统连接匹配的难度以及馈线布线难度。
31.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。