一种毫米波鳍线开关馈电电路的制作方法

本发明属于毫米波技术领域，具体涉及毫米波开关馈电电路的快速高性能设计。

背景技术：

毫米波开关馈电电路现在普遍的设计方法是在馈电端使用锯齿状枝节，锯齿状枝节的设计是基于传统鳍线结构的改进，该结构用于抑制鳍线边缘产生的tem模，同时也对毫米波信号的泄露有很好的抑制(枝节上方应放置基片防止其接触上腔体而短路)，这种馈电方案在2011年微波毫米波论坛雷闻章的“毫米波单刀双掷开关”中有提及，其它国内外的文献或者不描述馈电电路的设计，或者采用这一方案。该方案具有明显的缺陷。第一，锯齿状枝节的尺寸w1，w2及间距w3对于毫米波馈电端信号抑制十分敏感。(w1，w2，w3位置见图1)。前期需要长时间的仿真才能确定其尺寸，锯齿状枝节也会在波导腔内产生不希望出现的谐振频率，从而严重影响其指标。第二，枝节上方需要放置绝缘材料以防其接触上腔体接地，绝缘材料必定会使印制板与波导上腔体产生非金属缝隙，控制不好会引起微波信号泄露。

技术实现要素：

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种毫米波鳍线开关馈电电路。

技术方案

一种毫米波鳍线开关馈电电路，其特征在于包括介质基板，介质基板放置于波导中间，将波导一分为二，介质基板分为3部分，位于波导壁外侧的两个部分和波导内的部分，其中波导壁一侧为低通滤波器，低通滤波器连接位于波导内的鳍线，所述的鳍线与波导壁留有一定的间距，调整间距使回波损耗和插入损耗达到最优，两个鳍线之间连接pin二极管，在波导壁两个外侧上设有金属过孔。

所述的低通滤波器可以替换为高阻线。

所述的金属过孔间距小于四分之一波长。

有益效果

本发明提出的一种毫米波鳍线开关馈电电路，设计简单，电路性能优异。从仿真结果来看，信号在馈电端口的泄露小于-40db。

附图说明

图1传统的毫米波鳍线开关馈电方案

图2改进的毫米波鳍线开关馈电方案

图3本发明仿真立体图

图4馈电端信号泄露仿真结果

图53mm开关隔离度仿真结果

图63mm开关插入损耗仿真结果

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

图1展示了传统的毫米波鳍线开关馈电方案，将印制板基板电路4放入上下半波导之间，将波导一分为二，其中的1为低通滤波器，2是锯齿状枝节，3为波导腔体，4为由铜箔构成的鳍线电路，5为pin二极管，6为印制板基板，7和与7同半径的圆为金属过孔。传统的毫米波鳍线开关馈电方案是一种成熟的方案，其结构与原理就不再累述，本发明的主要发明点也是区别于传统方案的是：第一、将锯齿状枝节替换为均匀金属化过孔，如图2中c所示。过孔放置原则与非馈电端过孔一致，这两排金属化过孔应当紧贴波导腔边缘，馈电腔要尽量小，甚至可以使用合适的高阻线替代高低阻抗线滤波器进一步减小馈电腔尺寸；第二、将鳍线过渡电路调整为图2中h所示，d为鳍线电路到波导壁距离，该电路形式使得鳍线过渡电路h与波导壁i，及馈电腔g在空间上实现了隔离，避免了短路。

均匀地孔只需沿着波导壁边缘均匀放置即可，间距应小于四分之一波长，尺寸应根据孔间距合理设置。以上要求在设计时容易实现，用时也比设计锯齿状枝节要短。该方案实现了馈电电路和波导壁及馈电腔空间上的完全隔离，避免了传统馈电电路锯齿状枝节上方需增加绝缘介质造成的波导腔非金属缝隙。进而提高了毫米波开关的性能。

例举一项毫米波馈电电路的应用，具体应用在了一款3mm开关设计上，印制板基材a选择罗杰斯5880，厚度0.127mm，该基板将标准波导一分为二，标准波导i，波导宽边为2.54mm，波导窄边为1.27mm，如图2所示。c及与c半径大小一致的圆为金属化过孔，半径设置为0.1mm，过孔与波导壁间距为0.01mm。间距越小，电性能越好。b为pin管。f为高阻线，线宽0.1mm。g为馈电腔，尺寸应尽量小，这里设置尺寸为0.5mm×0.5mm×1mm，其馈电端口可以通过绝缘子等连接器接通电源。供电电源接入高阻线f，完成供电。

由仿真结果可以看出，由于馈电电路的优异特性使得3mm开关在90-100ghz范围内，隔离度大于19db，差损小于1.2db。具有良好的电路特性。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种毫米波鳍线开关馈电电路，相对于现有技术，第一、将锯齿状枝节替换为均匀金属化过孔；第二、将鳍线过渡电路调整与波导壁保留一定间距，用于优化插入损耗和回波损耗；设计简单，电路性能优异。从仿真结果来看，信号在馈电端口的泄露小于‑40dB。

技术研发人员：赵宇博;范力思;荀民;李建玲;常进
受保护的技术使用者：西安电子工程研究所
技术研发日：2017.07.27
技术公布日：2018.02.13