与介质基片 厚度一致。
[0025] 实施例1
[0026] 结合图1~3本发明和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环，设计了 一个中心频率f。为24GHz的3dB混合环，在22GHz至26GHz内能达到非常好的耦合和隔离 效果。介质基片的材料为Roger RT5880,介电常数2. 2,介质基片厚度h = 0.508mm。
[0027] 该结构包括一段共面波导导波结构、传统的微带混合环c、以及基片集成波导导波 结构：
[0028] (1)所述共面波导导波结构包括共面波导中心导带及两侧接地板a、微带混合环 差端口的微带线与共面波导中心导带的耦合部分b，该共面波导导波结构由介质基片上下 表面的金属贴片构成；所述共面波导中心导带及两侧接地板a中心导带在介质基片下表面 的金属贴片与下表面接地板之间设有第一间隙Sc为0. 25mm，共面波导中心导带及两侧接 地板a中心导带宽度Wc为I. 65mm，微带混合环差端口的微带线与共面波导中心导带的耦 合部分b为矩形金属贴片，其宽度Wa为2. 25mm、长度Cd为I. 6mm，微带混合环差端口的微 带线与共面波导中心导带的耦合部分b在介质基片下表面的金属贴片与下表面接地板之 间设有第二间隙Wd为0. 3mm ; (2)所述微带混合环c的四个分支臂均为阻抗50欧姆的微带 线，即微带混合环差端口的微带线、和端口的微带线也为阻抗50欧姆的微带线，该阻抗50 欧姆微带线的宽度Wm均为I. 34mm ; (3)传统的微带混合环c由介质基片上表面的金属贴片 和下表面的接地板构成，其中环的半径RO为I. 96mm，环的宽度Wb为0. 74mm ; (4)所述基片 集成波导导波结构包括基片集成波导f、微带混合环和端口的微带线至基片集成波导的过 渡带d，所述基片集成波导f由介质基片上下表面的金属贴片和两排金属通孔e构成，该两 排金属通孔e构成基片集成波导f的侧壁，其中微带混合环和端口的微带线至基片集成波 导的过渡带d的长度Td为I. 07mm，基片集成波导f的宽度D为4. 6mm〇
[0029] 图4是根据本发明所设计的一个实例的S参数随频率变化图。
[0030] 图5是本发明与传统微带3dB混合环结构的S参数比较图。传统的微带3dB混合 环结构，在中心频率24GHz乃至整个通带内和差支路的隔离度均不如本发明中结构（传统 结构的S31的值高于本发明中结构）；本发明和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝 混合环从22GHz至26GHz都有很好的耦合和隔离特性。
[0031] 综上所述，本发明和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环，由采用基 片集成波导的和支路，采用共面波导结构的差支路，以及采用微带结构的混合环组成，可以 实现和支路和差支路的高度隔离，并且结构简单，容易实现，适用于微波毫米波单平衡混频 器、180度耦合器等领域。
【主权项】
1. 一种和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环，其特征在于，包括一个传 统的微带混合环（c)，在该微带混合环（c)的和端口连接基片集成波导导波结构、差端口连 接共面波导导波结构；所述微带混合环（c)由介质基片上表面的金属贴片和下表面的接地 板构成；所述共面波导导波结构包括共面波导中心导带及两侧接地板（a)、微带混合环差 端口的微带线与共面波导中心导带的耦合部分（b)，该共面波导导波结构由介质基片上下 表面的金属贴片构成；所述基片集成波导导波结构包括基片集成波导（f)、微带混合环和 端口的微带线至基片集成波导的过渡带（d)，所述基片集成波导（f)由介质基片上下表面 的金属贴片和两排金属通孔（e)构成，该两排金属通孔（e)构成基片集成波导（f)的侧壁。2. 根据权利要求1所述的和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环，其特征 在于，所述微带混合环（c)的四个分支臂均为阻抗50欧姆的微带线，即微带混合环差端口 的微带线、和端口的微带线也为阻抗50欧姆的微带线。3. 根据权利要求1所述的和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环，其特征 在于，所述微带混合环和支路采用基片集成波导结构，微带混合环和端口的微带线至基片 集成波导的过渡结构（d)为梯形微带渐变线。4. 根据权利要求1所述的和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环，其特征 在于，所述微带混合环差支路采用共面波导结构，微带混合环差端口的微带线至共面波导 的耦合部分设有上下两层矩形金属片（b)。5. 根据权利要求1所述的和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环，其特征 在于，所述基片集成波导（f)的宽度D即两排金属通孔（e)中心之间的距离，根据以下公式 确定：式中，f。为基片集成波导（f)的截止频率，V为光在介质基片中的传播速度，λ。为截止 频率f。所对应的波长，c为光在真空中传播的速度，ε 1^为介质基片的介电常数。
【专利摘要】本发明公开了一种和差支路采用不同导波结构的高隔离3分贝混合环。该混合环包括一个传统的微带混合环，在该微带混合环的和端口连接基片集成波导导波结构、差端口连接共面波导导波结构；所述共面波导导波结构包括共面波导中心导带、微带混合环差端口的微带线与共面波导中心导带的耦合部分，该共面波导导波结构由介质基片上下表面的金属贴片构成；所述基片集成波导导波结构包括基片集成波导、微带混合环和端口的微带线至基片集成波导的过渡带，所述基片集成波导由介质基片上下表面的金属贴片和两排金属通孔构成，该两排金属通孔构成基片集成波导的侧壁。本发明和、差端口传播的导波模式截然不同，不易发生耦合，从而实现了两个端口较高的隔离。
【IPC分类】H01P1/36
【公开号】CN105161809
【申请号】CN201510512208
【发明人】李兆龙, 华滟凌, 陈如山, 童童, 王楠, 宋思琦, 丁大志, 樊振宏, 叶晓东, 王贵
【申请人】南京理工大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月19日