一种新型带状线到同轴垂直转换结构专利检索-带状线电缆，导体和接线专利检索查询-专利查询网

一种新型带状线到同轴垂直转换结构

阅读：775发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种新型带状线到同轴垂直转换结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种新型带状线到同轴垂直转换结构，带状线与同轴连接处设计拱门形带线，同轴的金属针穿过拱门形带线与上印制板焊接在一起，在下印制板上开有与同轴的金属外皮直径相同的隔离孔，调节拱门形带线的尺寸使得带状线到同轴垂直转换相匹配。在印制板上围绕同轴的金属针的圆心打7个金属化过孔，金属化过孔之间间隔45度，调节金属化过孔的大小和围绕半径，实现带状线到同轴的低损耗平稳垂直转换。本发明具有低插损、结构简单紧凑、易加工等特点，增加该转换结构后，可实现带状线网络对天线高效、紧凑、低损耗的馈电，从而提升阵列天线系统的整体性能。，下面是一种新型带状线到同轴垂直转换结构专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种新型带状线到同轴垂直转换结构，其特征在于包括上印制板(5)、下印制板(6)，矩形带线(1)位于上印制板(5)、下印制板(6)的中间层，在矩形带线(1)末端连接有拱门形带线(2)，拱门形带线(2)由矩形段和半圆部分组成；在拱门形带线(2)的圆心位置开有与同轴的金属内针(3)直径相同的金属化过孔，该金属化过孔由上印制板(5)的上金属地穿过拱门形带线(2)直至下印制板(6)的下金属地；在印制板(6)的下金属地上开有与同轴的金属外皮(4)直径相同的隔离孔(7)，同轴的金属针(3)从金属化过孔中穿过下印制板(6)、上印制板(5)，并伸出到上印制板(5)的上金属地，将金属针(3)与上印制板(5)的上金属地进行焊接；调节拱门形带线(2)的尺寸使得带状线到同轴垂直转换相匹配；在上印制板(5)、下印制板(6)上围绕金属针(3)的圆心打7个金属化过孔(8)，金属化过孔之间间隔45度，调节金属化过孔的大小和围绕半径，实现带状线到同轴的低损耗平稳垂直转换。

说明书全文

一种新型带状线到同轴垂直转换结构

技术领域

[0001] 本发明属于天馈线技术领域，提出了一种新型带状线到同轴垂直转换的设计方法。将此新型带状线到同轴垂直转换结构应用到带状线网络或线路设计中，能够对其进行馈电，实现射频能量的高效、低损耗的传输，其结构非常简单。进而提升天线系统的整体性能。因此非常适合于带状线网络的设计应用。

背景技术

[0002] 随着无线电技术的迅猛发展，对天线的要求也越来越多。除电气特性要求之外，天线设计还必须兼顾到产品的外观，具有高效率、小型化等优点的天线越来越受到市场的重视。带状线因其重量轻、体积小、低剖面、低成本、易集成、易加工等优点，已经得到了深入的研究并广泛应用于通信和雷达等领域。

[0003] 特性良好的馈电网络对阵列天线的性能至关重要。传统的带状线到同轴垂直转换结构较为复杂，具有一定的损耗，而且随着频率的提高，其损耗也会增大，影响天线的整体性能。针对这些缺点，本发明提出了一种新型带状线到同轴垂直转换设计方法。该方法极大地降低了垂直转换损耗，并且结构非常简单、紧凑。将此新型带状线到同轴垂直转换结构应用到带状线网络或线路设计中，能够对其进行馈电，实现射频能量的高效、低损耗的传输。进而提升天线系统的整体性能。因此非常适合于带状线网络的设计应用。

发明内容

[0004] 要解决的技术问题

[0005] 为了实现对带状线网络的垂直馈电，需要实现同轴到带状线平稳低损传输。由于带状线结构的特性，传统的带状线到同轴垂直转换结构，需要在转换端局部先将带状线转为微带线，再将微带与同轴垂直焊接，实现同轴到带状线的垂直馈电。这样转换结构上复杂，带状线转微带线会造成传输的不连续性，容易产生谐振点，虽然局部金属化过孔可以消除谐振，但是转换端裸露的微带线部分仍然会受外界环境的影响而造成能量传输的不平稳性和不一致性。而且随着频率的提高，转换带来的损耗也随之增大，从而影响带状线网络以至天线系统整体的电气性能。

[0006] 为了解决上述传统带状线到同轴垂直转换的缺陷，提出了一种新型带状线到同轴垂直转换的设计方法。本发明具有低插损、结构简单紧凑、易加工等特点，增加该转换结构后，可实现带状线网络对天线高效、紧凑、低损耗的馈电，从而提升阵列天线系统的整体性能。

[0007] 技术方案

[0008] 一种新型带状线到同轴垂直转换结构，其特征在于包括上印制板、下印制板，矩形带线位于上印制板、下印制板的中间层，在矩形带线末端连接有拱门形带线，拱门形带线由矩形段和半圆部分组成；在拱门形带线的圆心位置开有与同轴的金属内针直径相同的金属化过孔，该金属化过孔由上印制板的上金属地穿过拱门形带线直至下印制板的下金属地；在印制板的下金属地上开有与同轴的金属外皮直径相同的隔离孔，同轴的金属针从金属化过孔中穿过下印制板、上印制板，并伸出到上印制板的上金属地，将金属针与上印制板的上金属地进行焊接；调节拱门形带线的尺寸使得带状线到同轴垂直转换相匹配；在上印制板、下印制板上围绕金属针的圆心打7个金属化过孔，金属化过孔之间间隔45度，调节金属化过孔的大小和围绕半径，实现带状线到同轴的低损耗平稳垂直转换。

[0009] 有益效果

[0010] 本发明提出的一种新型带状线到同轴垂直转换结构，与现有技术相比，具有如下技术效果：

[0011] 1.宽频带、低损耗：带状线到同轴垂直转换模型可以等效为一个二端口电路模型。为了使得电路模型更加匹配，增加拱门形结构的带状线，相当于在电路中增加了电感L和电容C，适当调节拱门形结构的尺寸即在电路中加入适当的L、C值，最终使得整个传输模型具有在较宽的带宽内较好的匹配效果。本设计带状线到同轴垂直转换在宽的工作频带内损耗很低。在40％(12GHz-18GHz)的工作带宽内，带状线到同轴垂直转换的能量损耗≤0.35dB。

[0012] 2.一致性好、结构简单：相比于传统转换方式，本设计带状线到同轴垂直转换结构非常简单，装配与焊接容易，不会因装配和焊接误差而对电气性能产生影响，外界环境对转换效果没有影响，一致性非常好。附图说明

[0013] 图1为新型带状线到同轴垂直转换结构侧视图

[0014] 图2为新型带状线到同轴垂直转换结构正视图

[0015] 图3为新型带状线到同轴垂直转换带线端口的驻波随频率变化的曲线[0016] 图4为新型带状线到同轴垂直转换同轴端口的驻波随频率变化的曲线[0017] 图5为新型带状线到同轴垂直转换的同轴端口到带线端口的传输S参数随频率变化的曲线

具体实施方式

[0018] 现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

[0019] 本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

[0020] 首先针对传统带状线到同轴垂直转换的缺点，本发明通过以下结构实现低损耗、宽频带、一致性好的设计。

[0021] 第一步，线宽为W1＝1.5mm的矩形带线1位于上印制板5、下印制板6的中间层，印制板厚度均为1mm，介电常数为er＝2.94，在其末端连接有拱门形带线2，拱门形带线2由尺寸为L2×W2的矩形段和直径为W2的半圆组成。在拱门形带线2的圆心位置开有与同轴的金属内针3直径相同的金属化过孔，金属内针3的直径Di＝1.27mm，该金属化过孔由印制板5的上金属地穿过拱门形带线2直至下印制板6的下金属地。金属内针3和金属外皮4共同构成同轴结构。其中，整个拱门形长度为L1，L1＝L2+W2/2，金属外皮4的直径为Do。

[0022] 第二步，在下印制板6的下金属地上开有隔离孔7，直径Do＝4.2mm，同轴的金属内针3从金属化过孔中穿过上印制板5、下印制板6，并伸出到上印制板5的上金属地，将金属内针3与上印制板5的上金属地进行焊接。以同轴的金属内针3的圆心为圆心，以Rk为半径，在印制板上围绕转换结构打7个直径为Dk的金属化过孔，金属化过孔之间间隔45度。拱门形带线2的尺寸可根据公式大致确定：W2≈Do，L2≈λ/4，其中λ为带状线的介质波长，并适当微调W2和L2的值，最终得到W2＝4.0mm，L2＝2.7mm，使得带状线到同轴垂直转换相匹配，适当调节Dk和Rk的值，取Dk＝λ/8，得Dk＝1.5mm，Rk＝4.2mm，保证能量输出的平稳性，实现带状线到同轴的低损耗平稳垂直转换。参照图1。

[0023] 图3为带状线到同轴垂直转换带线的驻波随频率变化的曲线，在40％(12GHz-18GHz)的工作带宽内，驻波VSWR≤1.5。

[0024] 图4为带状线到同轴垂直转换同轴的驻波随频率变化的曲线，在40％(12GHz-18GHz)的工作带宽内，驻波VSWR≤1.5。

[0025] 图5为带状线到同轴垂直转换的同轴端口到带线端口传输S参数随频率变化的曲线，在40％(12GHz-18GHz)的工作带宽内，插入损耗≤0.35dB。

[0026] 通过仿真结果可以看出，该新型带状线到同轴垂直转换在较宽的带宽内损耗很小，一致性好且结构形式非常简单，具有优良的电气性能和结构紧凑性。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种基于LTCC的新型吸收式带通滤波器	2020-05-08	370
一种驻波检测板	2020-05-08	34
一种新型带状线到同轴垂直转换结构	2020-05-12	775
一种带状线馈电的宽带毫米波天线单元	2020-05-11	470
一种射频直流旋转对称正反复用型菊花链结构	2020-05-11	715
一种天线模组及电子设备	2020-05-08	550
一种砖式排列的带状线馈电频率扫描天线阵列	2020-05-08	659
一种宽带高功率径向波导合成器及实现方法	2020-05-11	259
一种紧凑型高增益无源多频智能融合天线阵列布局	2020-05-08	595
一种分层带状线天线	2020-05-12	86

一种新型带状线到同轴垂直转换结构

一种新型带状线到同轴垂直转换结构

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：