一種毫米波垂直傳輸過渡結構的制作方法

本實用新型涉及微波/射頻信號傳輸技術領域，特別是一種毫米波垂直傳輸過渡結構。

背景技術：

近年來，隨著移動通信、衛星通信及國防電子系統的微型化的迅速發展，高性能、低成本、小型化已經成為目前微波/射頻領域的發展方向，對傳輸結構的性能、尺寸、可靠性和成本提出了更高的要求；但是現有的毫米波垂直傳輸結構中信號傳輸損耗較大，駐波系數較差，特別是高頻段尤其明顯。

技術實現要素：

本實用新型提供一種毫米波垂直傳輸過渡結構，以解決上述傳輸結構中信號傳輸損耗較大，駐波系數較差的技術問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種毫米波垂直傳輸過渡結構，包括金屬腔主體,以及設置在所述金屬腔主體一端上部的上層微帶傳輸線和設置在所述金屬腔主體另一端下部的下層微帶傳輸線，所述上層微帶傳輸線和所述下層微帶傳輸線平行；所述上層微帶傳輸線包括上介質基片、上50歐姆傳輸線金屬層、上連接孔和上信號匹配結，所述上50歐姆傳輸線金屬層設置在所述上介質基片上，所述上連接孔貫穿所述上層微帶傳輸線并位于其一端，所述上信號匹配結位于所述上連接孔的周圍；所述上信號匹配結在所述上連接孔直徑的一側形成與所述上50歐姆傳輸線金屬層連接的長方形盤，在所述上連接孔直徑的另一側呈半圓形盤；所述下層微帶傳輸線包括下介質基片、下50歐姆傳輸線金屬層、下連接孔和下信號匹配結，所述下50歐姆傳輸線金屬層設置在所述下介質基片上，所述下連接孔貫穿所述下層微帶傳輸線并位于其一端，所述下信號匹配結位于所述下連接孔的周圍；所述下信號匹配結包括以所述下連接孔為圓心的圓形盤以及連接所述圓形盤和所述下50歐姆傳輸線金屬層的長條形盤；所述上信號匹配結的面積大于所述下信號匹配結的面積。

本實用新型的有益效果是：由于所述上信號匹配結中為方形盤和半圓形盤的不規則組合結構，以及下信號匹配結的圓形盤和長條形盤的不規則組合結構，使得上、下信號匹配結處的信號不連續性減弱，減小了傳輸損耗、減小了駐波系數，改善了信號傳輸的能力，。

進一步，所述上介質基片和所述下介質基片都為0.127mm厚的Rogers RT/duroid 5880介質基片；所述上信號匹配結中長方形盤的長邊尺寸為1.16mm，長方形盤的短邊尺寸為0.72mm，所述長方形盤的短邊方向上的中心線與所述上50歐姆傳輸線金屬層的長邊方向的中心線共線,所述上信號匹配結中半圓形盤的半徑為0.35mm，所述半圓形盤的圓心位于所述上50歐姆傳輸線金屬層的長邊方向的中心線上；所述下信號匹配結中的圓形盤的半徑為0.35mm，所述下信號匹配結中的長條形盤的長度0.32mm，長條形盤的寬度0.24mm，所述長條形盤長度方向上的中心線與所述下50歐姆傳輸線金屬層的長邊方向的中心線共線，所述圓形盤的圓心位于所述下50歐姆傳輸線金屬層的長邊方向的中心線上。

采用上述進一步方案的有益效果是：現有的Rogers RT/duroid 5880介質基片微帶傳輸線中的金屬層的寬度為0.37mm，所以將上信號匹配結中為方形盤和半圓形盤設置為上述尺寸，將下信號匹配結的圓形盤和長條形盤設置為上述尺寸，可以確保傳輸損耗最小，駐波系數最好。

進一步，絕緣子設置在空氣腔里，所述空氣腔包括從上到下順序連接的第一空氣腔體、第二空氣腔體和第三空氣腔體，所述三個空氣腔體都為圓柱形，從上到下所述三個空氣腔體的半徑依次減小。

采用上述進一步方案的有益效果是：將設置絕緣子的空氣腔設置為上下三個空氣腔體的半徑依次減小的結構，配合上信號匹配結的面積大于下信號匹配結的面積結構，進一步提高上信號匹配結和下信號匹配結之間信號傳輸的連續性。

進一步，所述第一空氣腔體的直徑范圍為2.5mm至3.0mm，所述第二空氣腔體的直徑范圍為1.8mm至2.2mm，所述第三空氣腔體的直徑為0.7mm至0.9mm。

采用上述進一步方案的有益效果是：將空氣腔設置為上述尺寸，使得絕緣子中的絕緣子針垂直傳輸信號受外界影響較小。

進一步，所述第一空氣腔體的直徑為2.8mm，所述第二空氣腔體的直徑為2.0mm，所述第三空氣腔體的直徑為0.8mm。

采用上述進一步方案的有益效果是：上述空氣腔的結構配合Rogers RT/duroid 5880介質基片微帶傳輸線以及上信號匹配結和下信號匹配結使用，進一步優化信號的傳輸，確保傳輸損耗和駐波系數的良好。

進一步，所述絕緣子通過焊膏設置在空氣腔里。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過焊膏連接絕緣子和空氣腔，避免毫米波能量的損失。

進一步，還包括絕緣子，所述絕緣子上的兩個絕緣子針分別穿過所述上連接孔和所述下連接孔，并通過焊錫點焊連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：采用點焊連接，避免毫米波在上信號匹配結和下信號匹配結處的連續性變差。

附圖說明

圖1是本實用新型毫米波垂直傳輸過渡結構實施例俯視圖，

圖2是本實用新型毫米波垂直傳輸過渡結構實施例仰視圖，

圖3是本實用新型毫米波垂直傳輸過渡結構實施例中金屬腔剖面圖，

圖4是圖3中A處的局部視圖，

圖5是圖3中B處的局部視圖，

圖6是上層微帶傳輸線實施例結構圖，

圖7是圖6中上信號匹配結局部結構圖，

圖8是下層微帶傳輸線實施例結構圖，

圖9是圖8中下信號匹配結局部結構圖，

圖10是本實施例毫米波垂直傳輸過渡結構的測試報告。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

01、金屬腔主體，02、上層微帶傳輸線，021、上介質基片，022、上50歐姆傳輸線金屬層，023、上連接孔，024、上信號匹配結，03、下層微帶傳輸線，031、下介質基片，032、下50歐姆傳輸線金屬層，033、下連接孔，034、下信號匹配結，04、絕緣子，041、絕緣子針，05、空氣腔，06、信號傳輸接頭

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的說明。

本實用新型毫米波垂直傳輸過渡結構實施例的結構圖參見圖1至圖9，包括金屬腔主體01,以及設置在金屬腔主體01一端上部的上層微帶傳輸線02和設置在金屬腔主體01另一端下部的下層微帶傳輸線03，上層微帶傳輸線02和下層微帶傳輸線03平行；上層微帶傳輸線02包括上介質基片021、上50歐姆傳輸線金屬層022、上連接孔023和上信號匹配結024，上50歐姆傳輸線金屬層022設置在上介質基片021上，上連接孔023貫穿上層微帶傳輸線02并位于其一端，上信號匹配結024位于上連接孔023的周圍；上信號匹配結024在上連接孔023直徑的一側形成與上50歐姆傳輸線金屬層022連接的長方形盤，在上連接孔023直徑的另一側呈半圓形盤；下層微帶傳輸線03包括下介質基片031、下50歐姆傳輸線金屬層032、下連接孔033和下信號匹配結034，下50歐姆傳輸線金屬層032設置在下介質基片031上，下連接孔033貫穿下層微帶傳輸線03并位于其一端，下信號匹配結034位于下連接孔033的周圍；下信號匹配結034包括以下連接孔033為圓心的圓形盤以及連接圓形盤和下50歐姆傳輸線金屬層032的長條形盤；上信號匹配結024的面積大于下信號匹配結034的面積；上介質基片021和下介質基片031都為0.127mm厚的Rogers RT/duroid 5880介質基片；上信號匹配結024中長方形盤的長邊尺寸為1.16mm，長方形盤的短邊尺寸為0.72mm，長方形盤的短邊方向上的中心線與上50歐姆傳輸線金屬層022的長邊方向的中心線共線,上信號匹配結024中半圓形盤的半徑為0.35mm，半圓形盤的圓心位于上50歐姆傳輸線金屬層022的長邊方向的中心線上；下信號匹配結034中的圓形盤的半徑為0.35mm，下信號匹配結034中的長條形盤的長度0.32mm，長條形盤的寬度0.24mm，長條形盤長度方向上的中心線與在下50歐姆傳輸線金屬層032的長邊方向的中心線共線，圓形盤的圓心位于下50歐姆傳輸線金屬層032的長邊方向的中心線上。

由于上述信號匹配結中為方形盤和半圓形盤的不規則組合結構，以及下信號匹配結的圓形盤和長條形盤的不規則組合結構，使得上、下信號匹配結處的信號不連續性減弱，減小了傳輸損耗、減小了駐波系數，改善了信號傳輸的能力。現有的Rogers RT/duroid 5880介質基片微帶傳輸線中的金屬層的寬度為0.37mm，所以將上信號匹配結中為方形盤和半圓形盤設置為上述尺寸，將下信號匹配結的圓形盤和長條形盤設置為上述尺寸，可以確保傳輸損耗最小，駐波系數最好。

在本實施例中，由于采用Rogers RT/duroid 5880介質基片微帶傳輸線，絕緣子04設置在空氣腔05里，空氣腔05包括從上到下順序連接的第一空氣腔體、第二空氣腔體和第三空氣腔體，從上到下三個空氣腔體的半徑依次減小；其具體規格為：第一空氣腔體的直徑為2.8mm，第二空氣腔體的直徑為2.0mm，第三空氣腔體的直徑為0.8mm。

將設置絕緣子的空氣腔設置為上下三個空氣腔體的半徑依次減小的結構，配合上信號匹配結的面積大于下信號匹配結的面積結構，進一步提高上信號匹配結和下信號匹配結之間信號傳輸的連續性。

在本實施例中，還包括絕緣子，絕緣子上的兩個絕緣子針041通過焊錫與上連接孔023和下連接孔033點焊連接；金屬腔主體01兩端分別設置有信號傳輸接頭06，兩個信號傳輸接頭06中的接頭絕緣子針與分別于上50歐姆傳輸線金屬層022和下50歐姆傳輸線金屬層032點焊連接。

采用點焊連接，避免毫米波在上信號匹配結和下信號匹配結處的連續性變差。

在本實施例中，絕緣子04通過焊膏焊接在空氣腔05里。

本實施例毫米波垂直傳輸過渡結構的測試報告參見圖10，圖中上面的曲線是插損測試結果曲線，圖中下面的曲線是駐波測試結果曲線；從圖中可以看出，在1～40GHz駐波最差處為37.4GHz處，駐波為1.6；整體駐波在1.6以內。插損最差處為37.4GHz，插損為2.1dB；扣除接頭的損耗和20.4mm的50歐姆傳輸線損耗(約1dB)，本毫米波垂直傳輸過渡結構的整體插損在1.1dB以內。

在具體實施例中，上介質基片和下介質基片可以選用其他介質材料，對應的上信號匹配結的面積和下信號匹配結的面積根據實際情況設置，以達到使上、下信號匹配結處的信號不連續性減弱，減小傳輸損耗、減小駐波系數，改善信號傳輸能力的效果。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上對本實用新型的毫米波垂直傳輸過渡結構進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述。以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。