本实用新型属于毫米波器件领域，具体涉及一种适用于V/W波段的波导微带转换器。
背景技术：
随着毫米波技术在无线通信和雷达方面的广泛应用，信号传输所用到的传输系统有微带传输线、同轴线和波导等，其中，波导相对于微带传输线和同轴线，具有损耗低和一致性好等特点，是毫米波技术常用的传输系统。目前，由于构成毫米波电路的MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit，单片微波集成电路)芯片、阻容器件和微带无源电路等是制作在集成二维平面电路的介质基片上，需要转换器将信号从微带线传输系统过渡到波导传输系统。目前，常用的过渡方式主要用有阶梯脊波导过渡、对脊鳍线过渡、耦合探针过渡等方式，其中，用微带线实现的耦合探针过渡方式具有结构简单、加工容易、一致性好和成本低等特点，应用最为广泛。但是，现有应用在V/W波段的耦合探针过渡型波导微波转换器在插入损耗、回波损耗以及带宽等方面还有待进一步优化。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种适用于V/W波段的波导微带转换器。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种适用于V/W波段的波导微带转换器，包括矩形波导背腔和介质基片，其中，所述矩形波导背腔由矩形波导、盖板和波导法兰组成，所述介质基片的顶层设有依次分为微带探针段、高阻线段和50欧姆微带线段的金属导带；
所述矩形波导的一端不可拆卸地垂直连接所述盖板，所述矩形波导的另一端宽边侧壁开有窗口，所述波导法兰布置在所述盖板的外围；
所述矩形波导的另一端可拆卸地垂直扣合在所述介质基片的顶面上，并使所述微带探针段插入所述矩形波导的内腔中，使所述高阻线段嵌在所述窗口中，使所述50欧姆微带线段向外伸出；
所述介质基片的底层在非矩形波导内截面投影区覆有第一铜箔层，所述介质基片的顶层在矩形波导端部侧壁接触区覆有第二铜箔层，所述第一铜箔层与所述第二铜箔层通过若干过孔连接。
具体的，所述矩形波导的长度为0.98±0.0127mm。
具体的，所述窗口的高度为0.5±0.0127mm，宽度为0.98±0.0127mm，长度为1.016±0.0127mm。
具体的，所述介质基片的厚度为0.127mm，所述金属导带的厚度为17um。
进一步具体的，所述微带探针段的长度为0.6±0.0065mm，宽度为0.2±0.0065mm。
进一步具体的，所述高阻线段长度为0.6±0.0065mm，宽度为0.25±0.0065mm。
具体的，所述矩形波导背腔由铝材加工而成，并在其表面按照ATTMB488标准覆有镀金层。
具体的，所述介质基片由R03003板材加工而成。
本实用新型的有益效果为：
(1)本发明创造提供了一种适用在V/W波段进行波导与微带之间能量转换的毫米波器件，其基于耦合探针过渡方式，当信号从矩形波导传递至金属导带时，微带探针段相当于接收天线，将波导中传输的电磁场能量转换到微带线上的电流，实现将波导的TE10工作模式转换为微带线的准TEM工作模式，并使转换器的工作频率覆盖60～90GHz，插入损耗小，加工工艺容易和一致性好；
(2)通过对波导开窗、微带探针段、高阻线段等关键尺寸的优化设计，可实现低损耗、低回波损耗及宽频带等特性，便于实际推广和应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的波导微带转换器的俯视结构示意图。
图2是本实用新型提供的波导微带转换器的内部矩形波导结构示意图。
图3是本实用新型提供的矩形波导背腔的仰视结构示意图。
图4是本实用新型提供的介质基片的顶面结构示意图。
图5是本实用新型提供的介质基片的顶面局部放大结构示意图。
图6是本实用新型提供的波导微带转换器的输入输出驻波比仿真结果。
图7是本实用新型提供的波导微带转换器的插入损耗仿真结果。
图中：1-矩形波导背腔；101-矩形波导；102-盖板；103-波导法兰；104-窗口；2-介质基片；3-金属导带；301-微带探针段；302-高阻线段；303-50欧姆微带线段。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例一
如图1～5所示，本实施例提供的适用于V/W波段的波导微带转换器，包括矩形波导背腔1和介质基片2，其中，所述矩形波导背腔1由矩形波导101、盖板102和波导法兰103组成，所述介质基片2的顶层设有依次分为微带探针段301、高阻线段302和50欧姆微带线段303的金属导带3；所述矩形波导101的一端不可拆卸地垂直连接所述盖板102，所述矩形波导101的另一端宽边侧壁开有窗口104，所述波导法兰103布置在所述盖板102的外围；所述矩形波导101的另一端可拆卸地垂直扣合在所述介质基片2的顶面上，并使所述微带探针段301插入所述矩形波导101的内腔中，使所述高阻线段302嵌在所述窗口104中，使所述50欧姆微带线段303向外伸出；所述介质基片2的底层在非矩形波导内截面投影区覆有第一铜箔层，所述介质基片2的顶层在矩形波导端部侧壁接触区覆有第二铜箔层，所述第一铜箔层与所述第二铜箔层通过若干过孔连接。
在所述波导微带转换器的结构中，所述矩形波导背腔1为波导传输系统，其由铝材加工而成，并在其表面按照ATTMB488标准覆有镀金层。所述矩形波导101的长度具体为0.98±0.0127mm，其内截面尺寸符合国家标准BJ740和国际标准WR12。所述波导法兰103为精密型波导法兰，符合国家标准FUGP740和国际标准UG387/U。所述窗口104为约束窗，用于将信号能量限制集中在微带线上传输，并抑制高次模，具体的，所述窗口104的高度为0.5±0.0127mm，宽度为0.98±0.0127mm，长度为1.016±0.0127mm。
所述介质基片2为微带线传输系统，其由R03003板材加工而成，厚度为0.127mm。所述金属导带3为微带线主体，其厚度为17um，具体的，所述微带探针段301的长度为0.6±0.0065mm，宽度为0.2±0.0065mm，所述高阻线段302长度为0.6±0.0065mm，宽度为0.25±0.0065mm。通过前述结构，对于所述介质基片2而言，相当于从矩形波导101的宽边侧插入，其功能上可分为三部分：第一部分插入矩形波导101；第二部分的宽度为窗口104的宽度，长度与矩形波导101的侧壁厚度(即窗口104的长度)；第三部分为50欧姆微带延伸段。
所述波导微带转换器仍基于耦合探针过渡方式，其工作原理如下：当信号从矩形波导101传递至金属导带3时，微带探针段301相当于接收天线，将波导中传输的电磁场能量转换到微带线上的电流，实现将波导的TE10工作模式转换为微带线的准TEM工作模式。同时根据附图6和7的仿真结果可知，所述波导微带转换器的工作频率可覆盖60～90GHz，并使插入损耗小。
综上，采用本实施例所提供的适用于V/W波段的波导微带转换器，具有如下技术效果：
(1)本实施例提供了一种适用在V/W波段进行波导与微带之间能量转换的毫米波器件，其基于耦合探针过渡方式，当信号从矩形波导传递至金属导带时，微带探针段相当于接收天线，将波导中传输的电磁场能量转换到微带线上的电流，实现将波导的TE10工作模式转换为微带线的准TEM工作模式，并使转换器的工作频率覆盖60～90GHz，插入损耗小，加工工艺容易和一致性好；
(2)通过对波导开窗、微带探针段、高阻线段等关键尺寸的优化设计，可实现低损耗、低回波损耗及宽频带等特性，便于实际推广和应用。
本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。