一种微带到基片集成波导的平衡式过渡电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，更具地说，涉及一种微带到基片集成波导的平衡式过渡电路。
【背景技术】
[0002]在微波毫米波的商业和军事通信系统中，微带和基片集成波导为能够有效地在各种模块之间传输高频信号的两种常用的传输线。微带传输线路通常用于连接多个有源电路的模块包括晶体管、单片微波集成电路(MMIC)以及各种表面安装的组件。而基片集成波导由于兼具金属波导Q值高、损耗低和功率容量大的特点，同时又易于加工和平面集成，成为天线馈电网络、高品质因数滤波器等的低损耗传输线的首选。
[0003]在一个系统的体系结构设计，使用不同类型的传输线是有利的，如微带线和基片集成波导共存的模块。在这方面，当基片集成波导模块连接到微带模块时就需要一个微带到基片集成波导的过渡器件。在许多应用中，这些过渡器件被安装在多层面板的表面。基于平面基板、易于制造以及尺寸紧凑的宽带微带-基片集成波导过渡设计非常重要。
[0004]平衡式电路由于其电路形式的对称性和信号的反相特性而受到越来越多的研宄和关注。与传统的单端微波电路相比，平衡式电路的优点包括:谐波抑制、高线性度、抗干扰能力强(通常外界噪声都是共模信号)、高可靠性和高输出功率(两个差分电路的功率合成)等。因此，在当前的微波单片集成电路(MMIC)和射频集成电路(RFIC)中，平衡/差分模式被广泛采用。因此非常有必要开发微带-基片集成波导的平衡式过渡设计，以用于平衡式电路中。
[0005]传统的微带到基片集成波导的平衡式过渡设计大都是由不同形式的探针馈电来构成的，但是由于探针馈电需要一定的长度，这使得基板厚度比较厚。而对于工作带宽来说，此类设计中较好的工作带宽为17 %，对共模抑制这方面的性能没有进行评估。
【发明内容】
[0006]本发明针对传统的探针馈电来实现微带到基片集成波导的过渡，造成基板厚度大的缺陷，且对基板的厚度要求严格，造成基板选择的不方便的情况，提供一种微带到基片集成波导的平衡式过渡电路，实现了差分信号从微带传输线到基片集成波导传输的多层异面过渡，简化了电路结构，减少厚度，且易于制造，增加了差模带宽，共模抑制效果好，抗干扰能力强以及可靠性高。
[0007]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:提供一种微带到基片集成波导的平衡式过渡电路，包括第一介质基板、第二介质基板、第一金属贴片以及第二金属贴片；所述过渡电路还包括对称设置于所述第一介质基板上表面两端的输入输出传输线组，每个所述输入/输出传输线组包括镜像设置的两条输入/输出传输线以及与两条输入/输出传输线一一对应连接的两个低阻抗谐振器；所述第二介质基板上设置有多个第一金属化通孔以构成基片集成波导，所述第二介质基板的上表面设置有第一金属贴片以构成输入输出传输线的地，且所述第一金属贴片的两端分别对称设置有两个U型槽，U型槽作为U型谐振器，所述第二金属贴片设置于所述第二介质基板的下表面以构成基片集成波导的地；所述第一介质基板的下表面与所述第二介质基板的上表面连接。
[0008]优选地，多个第一金属化通孔围成矩形。
[0009]优选地，所述第二介质基板上还包括由多个第二金属化通孔构成的感性窗。
[0010]优选地，所述感性窗位于多个第一金属化通孔围成矩形的中心。
[0011]优选地，所述感性窗为矩形，由分别位于矩形四个顶点的四组第二金属化通孔组成，每组中包括两个第二金属化通孔。
[0012]优选地，设置在所述第一金属贴片的同一端的两个U型槽的中心相距半个波长。
[0013]本发明的微带到基片集成波导的平衡式过渡电路具有以下有益效果:平衡式设计的输入/输出传输线与平衡式设计的U型槽进行耦合，平衡式设计的U型槽又与基片集成波导耦合，实现了差分信号从微带传输线到基片集成波导传输的多层异面的平衡式过渡，这种使用U型槽耦合替代探针对基片集成波导进行馈电的方式，简化了电路结构，减少了厚度，且易于制造。
[0014]另外，由于每组U型槽中两U型槽的中心间距为半个波长，一组输入或输出传输线的信号通过相距半波长的U型槽馈入到基片集成波导，使得差分信号通过，共模信号被抑制，提高了对环境噪声的免疫力。
[0015]再者，通过在基片集成波导中增加金属化通孔构成的感性窗，增加差模响应的带宽。同时评估了共模信号的抑制能力，具有较好的共模抑制效果。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的微带到基片集成波导的平衡式过渡电路100第一实施例的三维结构示意图；
[0017]图2为本发明的微带到基片集成波导的平衡式过渡电路100第一实施例的侧视图；
[0018]图3为本发明的微带到基片集成波导的平衡式过渡电路100第一实施例中第一介质基板上表面上电路的拓扑结构图；
[0019]图4为本发明的微带到基片集成波导的平衡式过渡电路100第一实施例中第一金属贴片的拓扑结构图；
[0020]图5为本发明的微带到基片集成波导的平衡式过渡电路100第一实施例中基片集成波导的拓扑结构图；
[0021]图6为本发明的微带到基片集成波导的平衡式过渡电路100第一示例的仿真结果图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和实施例对本发明做进一步的解释说明。
[0023]图1为本发明的微带到基片集成波导的平衡式过渡电路100第一实施例的三维结构示意图，如图1所示，在本实施例中，过渡电路100包括第一介质基板1、第二介质基板2、第一金属贴片3、第二金属贴片4、四条输入输出传输线5、四个低阻抗谐振器6。
[0024]四条输入/输出传输线5两两一组对称设置于第一介质基板I上表面的两端，且每组中的两条输入/输出传输线5镜像设置(即平衡式设计)，输入/输出传输线5与低阻抗谐振器6 对应连接。
[0025]第二介质基板2上设置有多个第一金属化通孔7，从而构成基片集成波导，多个第一金属化通孔7均匀分布，围成一个矩形。第二介质基板2的上表面上设置有第一金属贴片3，第一金属贴片3为第一介质基板I上表面上设置的输入/输出传输线5的地，第一金属贴片3上开设了四个U型槽8，U型槽8作为U型谐振器使用，两个U型槽8为一组，两组U型槽8对称设置于第一金属贴片3的两端(平衡式设计)，每组中两U型槽8的中心间距为半个波长。
[0026]另外，在多个第一金属化通孔7围成的矩形的中心位置还设置有由多个第二金属化通孔9构成的感性窗，优选地，感性窗为矩形，且由设置在其四个顶点的四组第二金属化通孔9组成，每组中包括两个第二金属化通孔9。
[0027]第二金属贴片4设置于第二介