介质平板太赫兹波导功分器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108417955A(43)申请公布日2018.08.17(21)申请号201810143506.6(22)申请日2018.02.12(71)申请人西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所）地址610036四川省成都市金牛区茶店子东街48号(72)发明人王志辉(74)专利代理机构成飞(集团)公司专利中心51121代理人郭纯武(51)Int.Cl.H01P5/16(2006.01)G02B6/125(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称介质平板太赫兹波导功分器(57)摘要本发明提出的一种介质平板太赫兹波导功分器，旨在提供一种结构简单，功分效率高的太赫兹波导功分器，本发明通过下述方案予以实现：装夹在两个平行金属板(1)之间的介质板(2)采用制有太赫兹波输入端口，沿长度方向制有盲槽，向盲槽尾端两外侧弯曲对称延伸出两个太赫兹波输出端口的功分构件，在盲槽出口端固联分隔二路功分输出信号的矩形体介质块(4)，从而形成太赫兹波从介质板的一端输入，从另一端的两个出口输出太赫兹射频信号的二路功分器。本发明能够将输入的一路太赫兹信号通过二路输出，可以与外部太赫兹平面电路或者天线结构实现高效传输。CN108417955ACN108417955A权利要求书1/1页1.一种介质平板太赫兹波导功分器，包括：装夹在两个平行金属板(1)之间的介质板(2)，其特征在于：介质板(2)是制有太赫兹波输入端口，沿直条介质波导长度方向制有盲槽，向盲槽尾端两外侧拐角弯曲对称分弧延伸出两个太赫兹波输出端口的功分构件，在盲槽出口端还固联分隔二路功分输出信号的矩形体介质块(4)，从而形成太赫兹波从介质板(2)的一端输入，从另一端的两个出口输出太赫兹射频信号的二路功分器。2.如权利要求1所述的介质平板太赫兹波导功分器，其特征在于：两个平行金属板(1)根据传输太赫兹射频信号的频率，依照金属矩形波导的尺寸来改变金属板的大小和两个金属板之间的间距。3.如权利要求1所述的介质平板太赫兹波导功分器，其特征在于：太赫兹射频信号在介质板(2)介质材料中进行传输，通过调整介质板的尺寸和材料参数来优化它的传输参数。2CN108417955A说明书1/3页介质平板太赫兹波导功分器技术领域[0001]本发明是涉及一种主要用于通信、雷达、安检成像、生物医学、频谱分析等多个领域基于平板介质波导的太赫兹波导功分器结构。背景技术[0002]目前的太赫兹(Terahertz,THz)系统以自由空间为主，太赫兹辐射相对微波具有天然的高带宽，可承载更多的信息，发射方向性也更好。由于太赫兹在自由空间中传输时损耗太大，因此太赫兹波只能在一定的波导系统中才能进行远距离传输。随着THz固态系统的发展，THz波导及其功能器件将发挥重要作用。太赫兹辐射产生技术与太赫兹导波技术是太赫兹技术中最关键的核心技术，太赫兹源和导波器件也是太赫兹系统中最关键的组成部分。在介质平板波导、金属平行板介质波导和石墨烯表面等离子激元波导的太赫兹导波结构中，平板波导是最有代表性的波导结构，但金属平行板波导的横向场分布不集中，金属膜对单介质板太赫兹波导传输特性的影响高吸收损耗，低损耗太赫兹波导的研究一直受到限制。在现代微波毫米波电路设计中,功率分配器件占据了很重要的位置,特别是在毫米波频段,由于器件的体积较小,具有复杂结构的器件会增加加工难度和生产成本,因此有必要对功率分配器件进行进一步的研究,设计出结构简单、容易加工的高性能功率分配器件。太赫兹的应用除了太赫兹信号源，还必须解决太赫兹信号的传输问题，这也包括太赫兹射频信号平面功分传输的问题。太赫兹传输线的研究是最不可或缺的一部分，是太赫兹频段开发和应用的基础。它可以有效地对太赫兹信号进行传输，降低信号的传输损耗。但受空气中水蒸气的影响,THz电磁波在自由空间传输具有非常大的吸收损耗,并且传输方向难以控制。由于极性分子(如水分子)对太赫兹波具有很强的吸收，这一点限制了太赫兹波在长距离无线通信的应用。当前太赫兹平面电路一般采用微带结构或者悬置微带结构，在太赫兹科学的发展过程中，太赫兹平面电路之间很难实现有效的互连。太赫兹波功分器是一类重要的太赫兹波功能器件，但太赫兹波功分器大都存在着结构复杂、功分效率低、成本高等诸多缺点。实际应用中，当单个功率放大器件的输出功率受到加工工艺、散热等问题的限制而难以满足一些系统对较高功率的需求时，通常需要采用功分/合成器件将多个器件的功率进行合成来获得高功率的输出。功率分配/合成器通常采用微带线、带状线、波导腔体等结构来实现。微带线、带状线具有加工简单、体积小的优点，但是功率容量小、Q较大。波导腔体结构具有功率容量大、插损小和易散热等优点，但具有其体积大，重