一种基于新型传输线负载的太赫兹平面波导魔T.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115939717A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211343110.9(22)申请日2022.10.31(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人张勇朱华利张月肖陈阳(74)专利代理机构成都虹盛汇泉专利代理有限公司51268专利代理师王伟(51)Int.Cl.H01P5/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于新型传输线负载的太赫兹平面波导魔T(57)摘要本发明公开了一种基于新型传输线负载的太赫兹平面波导魔T，由平面波导魔T和平面金属传输线组成；平面波导魔T的“T”型结构的下端为电磁波输入端口，左右两端分别为输出端口，上端为隔离端口；平面金属传输线放置在隔离端口中；平面金属传输线由依次相连的微带耦合探针、曲折微带连接线、金属镍人工表面等离激元传输线组成；金属镍人工表面等离激元传输线作为平面波导魔T隔离端口的匹配负载。本发明通过在平面波导魔T的隔离端口插入探针耦合能量至微带传输线，再利用一种金属镍人工表面等离激元传输线将电磁能量吸收，从而实现隔离端口的匹配负载。CN115939717ACN115939717A权利要求书1/1页1.一种基于新型传输线负载的太赫兹平面波导魔T，其特征在于，由平面波导魔T和平面金属传输线组成；平面波导魔T的“T”型结构的下端为电磁波输入端口，左右两端分别为输出端口，上端为隔离端口；平面金属传输线放置在隔离端口中；所述平面金属传输线由依次相连的微带耦合探针、曲折微带连接线、金属镍人工表面等离激元传输线组成；微带耦合探针插入隔离端口中，将太赫兹波的电磁能量耦合至平面金属传输线；曲折微带连接线将耦合的电磁能量传输至金属镍人工表面等离激元传输线中；金属镍人工表面等离激元传输线作为平面波导魔T隔离端口的匹配负载。2.根据权利要求1所述的基于新型传输线负载的太赫兹平面波导魔T，其特征在于，所述平面波导魔T包括竖直方向的输入波导，以及水平方向上关于输入波导对称的两个输出波导；输入波导呈“Y”型结构，Y型结构的两端分别与两个输出波导连接；Y型结构竖直部分为标准矩形波导WR4，尺寸为1092μm×546μm；输入波导上端的Y型结构凹槽内为一倒梯形结构，倒梯形结构的下底尺寸d1＝700μm，上底尺寸d2＝300μm，高度dh＝150μm；微带耦合探针在下底中轴线处插入输入波导中；输入波导的下端为电磁波输入端口，上端的倒梯形结构为隔离端口；两个输出波导的结构相同，为三级阶梯渐变匹配结构，第一级匹配波导宽度w1＝300μm，长度l1＝900μm；第二级匹配波导宽度w2＝400μm，长度l2＝400μm；第三级匹配波导宽度w3＝500μm，长度l3＝200μm；第一级匹配波导分别与输入波导连接。3.根据权利要求1所述的基于新型传输线负载的太赫兹平面波导魔T，其特征在于，所述微带耦合探针和曲折微带连接线为金、铜、铝或者镍制成。4.根据权利要求1所述的基于新型传输线负载的太赫兹平面波导魔T，其特征在于，所述微带耦合探针采取矩形+三角形的设计，其中，矩形部分的宽度wp＝90μm，长度lp＝240μm；三角形部分底边长度与矩形的宽度相同，高度lp2＝100μm；三角形部分的顶点连接曲折微带连接线；曲折微带连接线包括与微带耦合探针连接的水平部分和与金属镍人工表面等离激元传输线连接的竖直部分，水平部分和竖直部分相互垂直且一个端点固定连接，水平部分和竖直部分的宽度均为10μm，水平部分的长度lq＝150μm，竖直部分末端距离基片边缘的距离s＝10μm，竖直部分末端连接金属镍人工表面等离激元传输线；所述金属镍人工表面等离激元传输线采取锯齿形结构设计，包括与曲折微带连接线相连的基底和基底上设置的锯齿结构，锯齿结构从曲折微带连接线到远离曲折微带连接线的方向，每个锯齿单元长度逐级递增，初级长度h0＝10μm，末级长度h＝300μm，总共30个单元；锯齿单元宽度w0＝10μm，每个锯齿单元之间缝隙s0＝10μm；基底的宽度ws＝20μm；基底和锯齿结构均使用金属镍作为材料。2CN115939717A说明书1/4页一种基于新型传输线负载的太赫兹平面波导魔T技术领域[0001]本发明属于太赫兹器件技术领域，具体涉及一种基于新型传输线负载的太赫兹平面波导魔T。背景技术[0002]太赫兹波一般定义为频率在100GHz～10THz的电磁波。太赫兹波处于毫米波和红外波的交叉区域，因此既表现出毫米波的特性，有表现出很多光波的优势。太赫兹波在通信和基础领域中具有重大应用价值，尤其是在太赫兹源方面的研究具有很重要的意义。在太赫兹源中，功分/合成网络尤为重要。[0003]平面波导魔T