光子带隙共面波导传输线及其用于制造功率分配器的方法技术

一种光子带隙共面波导传输线和使用该传输线用于制造功率分配器的方法，其能提高特性阻抗，提高传输线的信号线宽度并提供高功率，包括：形成在基底上的接地导电层；形成在接地导电层上的线形凹槽；形成在线形凹槽之间的信号线；靠近信号线并形成在接地导电层上的矩形凹槽；及分别形成在矩形凹槽处并连接矩形凹槽和直线凹槽的狭缝。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传输线，尤其涉及一种具有光子带隙(PBG)共面波导(CPW)结构的传输线及利用该传输线制造功率分配器的方法。
技术介绍
一般地，在设计传输线时最重要的因素是一个恰当的特征值和传输线的最大接收功率。最大接收功率是指传输线能承受的功率极限值。也就是说，即使传输线具有一个精确的特征值，如果高于最大接收功率的功率被施加到这样一种传输线上，传输线本身就会破裂。图1表示具有一般的共面波导(CPW)的传输线。如图中所示，施加到传输线10的输入端11的信号通过信号线13和接地导电层16之间的间隔14产生电场和磁场，将被传送到传输线10的输出端12。这时，传输线10的特性阻抗值由信号线13的宽度，信号线13与接地导电层16之间的距离14，基底17的厚度和基底17的介电常数来决定。此外，倘若基底17的介电常数高，信号线13的宽度就非常窄。就是说，如果在具有一个小宽度(譬如2.5μm)的信号线14上施加功率，信号线13可能受热短路。举例来讲，假设接地导电层16之间的距离是240μm，为了在具有625μm厚度和12.9介电常数的砷化镓(GaAs)基底上实现具有132ohms或更高的特性阻抗的CPW，信号线的宽度应该小于2.5μm。但是，实现具有2.5μm宽度或更小的信号线是非常困难的。因此，具有宽的宽度和高特性阻抗的信号线的CPW被需要。最近，使用光子带隙(PBG)的CPW结构已经被提出。对于特定的频带该PBG CPW结构被用作具有衰减特性的带阻滤波器。该PBG抑制电磁波的前进并改变阻抗和传输信号的相位。该PBG结构主要应用在具有微带形式的天线，谐振器，滤波器等等。但是，根据现有技术的PBG CPW结构不能获得高特性阻抗。就是说，根据现有技术在该PBG CPW结构中，为了获得高阻抗，信号线的宽度应该窄。但如果信号线的宽度窄，就很难将PBG CPW结构应用到微波带或毫米波带的无源电路中。因此，很难将具有PBG CPW结构或具有一般CPW结构的传输线应用到要求高阻抗特性的不对称威尔金森功率分配器上。此外，由于具有PBG CPW结构或具有普通CPW结构的传输线不能具有高特性阻抗，所以也很难将这样的传输线应用到要求高特性阻抗的天线或滤波器上。就目前所描述的，在根据本专利技术的共面波导(CPW)中，如果特性阻抗被提高，信号线的宽度应该显著地减少。此外，如果在高频带内的特性阻抗被提高，信号线的宽度应该大大的减少。由于这个原因所以很难实现具有高阻抗的传输线。此外，由于根据现有技术的功率分配器在高频带内分配高功率并要求高特性阻抗，所以根据现有技术很难将具有PBG CPW结构的传输线应用到功率分配器上。就是说，具有窄的宽度的信号线很容易破裂并且难于制造。根据另一现有技术的传输线在登记日为2003年2月11日的美国专利号6,518,864中公开。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种具有光子带隙(PBG)共面波导(CPW)结构的传输线及利用该传输线制造功率分配器的方法，该功率分配器能提高特性阻抗并提高传输线的信号线宽度。本专利技术的另一个目的是提供一种PBG CPW传输线及一种利用该传输线制造能提供高功率的功率分配器的方法。为了实现这些和其他的优点并且根据本专利技术的目的，如这里所表达的和广泛描述的，提供了一种具有光子带隙(PBG)共面波导(CPW)结构的传输线，包括形成在基底上的接地导电层；形成在接地导电层上的线形凹槽；形成在线形凹槽之间的信号线，靠近信号线形成并形成在接地导电层上的矩形凹槽；及分别地形成在矩形凹槽处的狭缝，并且该狭缝连接矩形凹槽和线形凹槽。为了实现这些和其他的优点并且根据本专利技术的目的，如这里所表达的和广泛描述的，提供了一种具有光子带隙(PBG)共面波导(CPW)结构的传输线，包括形成在基底上的接地导电层；形成在接地导电层上的线形凹槽；形成在线形凹槽之间的信号线；形成在接地导电层上的矩形凹槽；及分别地形成在矩形凹槽边缘处的狭缝，并且该狭缝连接到与矩形凹槽相对的线形凹槽上，其中该狭缝彼此对称并且互相靠近放置。为了实现这些和其他的优点并且根据本专利技术的目的，如这里所表达的和广泛描述的，提供了一种制造功率分配器的方法，包括在具有第一导电层的基底的部分上形成阻抗层；在阻抗层的部分上和在阻抗层的两侧面上形成种晶层；在种晶层上形成第二导电层，在第一导电层上形成矩形凹槽；及在矩形凹槽处形成狭缝，其中第一导电层靠近第二导电层形成，同时该狭缝彼此对称并且相互靠近放置。为了实现这些和其他的优点并且根据本专利技术的目的，如这里所表达的和广泛描述的，提供了一种功率分配器，包括一基底；形成在基底的部分上的第一导电层；形成在基底部分上的阻抗层；形成在阻抗层部分上并且形成在阻抗层两侧面上的种晶层；形成在种晶层上的第二导电层；形成在第一导电层上的矩形凹槽；及连接到矩形凹槽上的狭缝，其中，第一导电层靠近第二导电层形成，并且该狭缝彼此对称并且相互靠近放置。前述的和其他的本专利技术的目的，特征，观点和优点将从后面的结合附图的详细描述中变得很清楚。附图说明被包括用来提供对本专利技术的进一步理解并且被包含在说明书中同时组成说明书一部分的附图，解释本专利技术的实施例并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图中图1是表示具有普通共面波导(CPW)结构的传输线；图2是表示用于描述本专利技术的普通传输线其负载端被短路的图；图3是表示根据本专利技术具有PBG CPW结构的传输线的第一个实施例的图； 图4是表示根据本专利技术具有PBG CPW结构的传输线的第二个实施例的图；图5是表示传输线输入端的反射系数与具有根据本专利技术的PBGCPW结构的传输线的狭缝宽度(Ws)和狭缝之间距离(dsr)的关系的图表；图6是表示根据本专利技术的改进的PBG CPW结构未被应用到传输线中的例子与改进的PBG CPW结构被应用到传输线中的例子的比较的图表；图7是用于描述根据本专利技术的功率分配器的不对称威尔金森功率分配器的电路图；图8是表示应用按照本专利技术的PBG CPW传输线的不对称威尔金森功率分配器的结构的图；图9A～9E是顺序地表示根据本专利技术制造1∶3不对称威尔金森功率分配器的方法的图；图10是表示通过图9A～9E的制造功率分配器的方法制造的一个实际的1∶3不对称威尔金森功率分配器的图；及图11是表示应用了按照本专利技术的PBG CPW结构的不对称威尔金森功率分配器的模拟结果和实际测量结果的图表。具体实施例方式在下文中，将参照图2～11描述具有光子带隙(PBG)共面波导(CPW)结构的传输线的优选实施例和使用该传输线制造能提高特性阻抗，增加传输线的信号线宽度并提供高功率的功率分配器的方法。图2是用于描述本专利技术的表示普通传输线其负载端被短路的图。如图中所示，当负载端(负载阻抗Zo)被短路，传输线的特性阻抗变成ZX。这里，传输线的输入端的S11是反射系数。当传输线的长度是λ/4时，传输线的特性阻抗(ZX)与最大反射系数值一致，并且能够通过传输线的信号线的宽度获得。此外，传输线的特性阻抗(ZX)能通过下面的表达式1用传输线的输入端的反射系数(S11)来表达。反射系数的单位是dB。ZX=ZO×1+100.05×S111-100.05×S11]]>.....本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有光子带隙（ＰＢＧ）共面波导（ＣＰＷ）结构的传输线，包括：形成在基底上的接地导电层；形成在接地导电层上的线形凹槽；形成在线形凹槽之间的信号线；靠近信号线形成的矩形凹槽，并且该矩形凹槽形成在接地导电层上；及分别形成在矩形凹槽处的狭缝，同时该狭缝连接矩形凹槽和线形凹槽。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高英俊，朴宰永，
申请(专利权)人：LG电子有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]