CN208272097U - 太赫兹射频信号平板介质功分传输导波 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的太赫兹射频信号平板介质功分传输导波，旨在提供一种结构简单，易加工，能够广泛应用于太赫兹平面电路的射频信号功分结构。本实用新型通过下述方案予以实现：以平板平板直通介质条波导作为一路射频信号输入，太赫兹波从金属板(1)夹层中央的介质条直通端口输入，沿介质条直通段中部的矩形开口盲端两侧延伸分支段，从矩形开口末端弯曲为八字弯边分支的两个出口输出，并且矩形开口通道上设有介质隔板(4)，从而形成介质隔板隔离二路功分太赫兹射频信号输出的功分传输导波。实用新型可以更好的实现太赫兹频段平面电路之间的有效互连，能够将输入的一路太赫兹信号二路输出，从而可以与外部太赫兹平面电路或者天线结构实现高效传输。

Description

太赫兹射频信号平板介质功分传输导波

技术领域

本实用新型是关于一种平板介质波导的太赫兹功分器结构。

背景技术

太赫兹波表面波波导这类传输线既可用在波长较长时(如米波),也可用在相当短的波长(如毫米波),甚至可能用到太赫波波段。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。在太赫兹科学的发展过程中，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。

表面波传输线横向尺寸不大,因而有广泛的实用价值。平板介质波导可以工作在波导的基模模上，在毫米波和太赫兹平面电路上起着非常重要的作用。相比于金属平行板波导，平板介质波导能够更有效地将电磁能量聚集在内部介质区域中进行传输，从而增强波导的能量聚集能力。

发明内容

本实用新型目的是针对当前太赫兹平面电路之间无法实现有效互连的问题，提供一种结构简单，易于加工，耦合强度高，平面互连性好，基于平板介质波导的太赫兹功分器结构。该结构能够使多个太赫兹平面电路之间实现有效、低损的射频信号传输，从而提高太赫兹信号的发射与接收的效率。

本实用新型的上述目的可以通过以下技术方案予以实现，一种太赫兹射频信号平板介质功分传输导波，包括夹装在两层平行金属板与空气层之间的介质条，其特征在于：以平板直通介质条波导作为一路射频信号输入，太赫兹波从金属板夹层中央的介质条直通端口输入，沿介质条直通段中部的矩形开口盲端两侧延伸分支段，从矩形开口末端弯曲为八字弯边分支的两个出口输出，并且矩形开口通道上设有介质隔板，从而形成介质隔板隔离二路功分太赫兹射频信号输出的功分传输导波。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：

结构简单，易于加工。本实用新型以平板介质波导作为一路射频信号输入结构形式，通过介质材料进行传输，输出二路射频信号，很好地解决了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，太赫兹信号的平面传输问题。相对于当前所提出矩形金属波导、共面波导、微带等太赫兹功分器结构具有非常明显的优势，它们的结构更为简单，这就更易于加工实现，从而解决了现有单一结构形式的太赫兹导波结构制造工艺要求高，实际应用较困难，难于加工的问题。

耦合强度高。本实用新型采用介质条直通矩形开口分支实现太赫兹信号传输，能够将太赫兹信号的能量有效地耦合于内部介质层，获得更强的能量聚集特性，降低了太赫兹信号存在于外部空间的辐射损耗，可以与外部太赫兹平面电路或者天线结构实现高效耦合，提高太赫兹信号的发射与接收的效率。同时，可通过改变两层金属板的大小和两个金属板之间的间距，来传输相应的太赫兹射频信号，调节介质条的尺寸和材料参数来优化太赫兹功分器的传输参数及其输出信号之间的隔离度。

本实用新型采用介质条直通段中部的矩形开口盲端两侧延伸分支段，将太赫兹射频信号从矩形开口末端弯曲为八字弯边分支的两个出口输出，可以更好的实现太赫兹频段平面电路之间的有效互连，能够将太赫兹信号的能量有效地耦合于金属板夹层内置介质层，获得更强的能量聚集特性，通过矩形开口通道上设置的介质隔板隔离分支，提高了太赫兹二路功分输出信号之间的隔离度，实现耦合频率与耦合强度可调的太赫兹频段的平面电路传输。

本实用新型太赫兹射频信号功分传输导波结构，特别适用于太赫兹频段平面电路之间的有效互连。

附图说明

图1是本实用新型太赫兹射频信号平板介质功分传输导波结构示意图。

图中：1平行金属板，2介质条，3空气层，4介质隔板。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的实施例中，一种太赫兹射频信号平板介质功分传输导波，包括夹装在两层平行金属板1与空气层3之间的介质条2。功分器由两个平行金属板1和金属板间的介质条2以及介质隔板4构成。并以其中的平板直通介质条波导作为一路射频信号输入，太赫兹波从金属板1夹层中央的介质条2直通端口输入，沿介质条2直通段中部的矩形开口盲端两侧延伸分支段，从矩形开口末端弯曲为八字弯边分支的两个出口输出，并且矩形开口通道上设有介质隔板4，从而形成介质隔板(4)隔离二路功分太赫兹射频信号输出的功分传输导波。介质条2之外的区域为空气层3。太赫兹波从介质条2的一端输入，从另一端的两个出口输出，从而形成太赫兹二路功分器。介质隔板4可以提高太赫兹二路功分输出信号之间的隔离度。设置在矩形开口上介质隔板4形成了分隔两条分支段耦合太赫兹信号能量的矩形通孔。

基于平板介质波导的太赫兹新型功分器结构可以与外部太赫兹平面电路或者天线结构实现高效耦合，提高太赫兹信号的发射与接收的效率。由于太赫兹射频信号主要在介质材料中进行传输，可以通过调整介质条的尺寸和材料参数，来优化它的传输参数。还可以通过改变金属板的大小和两个金属板之间的间距，来传输相应的太赫兹射频信号，或者通过调节介质条的尺寸和材料参数来优化太赫兹功分器的传输参数以及输出信号之间的隔离度。

根据太赫兹电路频段要求，可以确定频率通带，选择合适的介质条材料，利用微波电路计算机辅助软件，建立图1的导波结构，设定所需的传输特性设计目标，通过软件的优化设计程序，从而确定各单元传输线参数。

本实用新型应用于太赫兹频段的基于平板介质波导的太赫兹新型功分器结构，太赫兹波从介质条2的一端输入，从另一端的两个出口输出，从而形成太赫兹二路功分器，实现太赫兹频段平面电路之间的有效互连。介质条2材料可以提高太赫兹二路功分输出信号之间的隔离度。该实用新型即可以与矩形波导相连，也可以与鳍线和微带进行互连，解决了工程应用中太赫兹平面电路之间实现互连的难题。

Claims (3)

1.一种太赫兹射频信号平板介质功分传输导波，包括夹装在两层平行金属板(1)与空气层(3)之间的介质条(2)，其特征在于：以平板直通介质条波导作为一路射频信号输入，太赫兹波从金属板(1)夹层中央的介质条(2)直通端口输入，沿介质条(2)直通段中部的矩形开口盲端两侧延伸分支段，从矩形开口末端弯曲为八字弯边分支的两个出口输出，并且矩形开口通道上设有介质隔板(4)，从而形成介质隔板(4)隔离二路功分太赫兹射频信号输出的功分传输导波。

2.如权利要求1所述的太赫兹射频信号平板介质功分传输导波，其特征在于：设置在矩形开口上介质隔板(4)形成了分隔两条分支段耦合太赫兹信号能量的矩形通孔。

3.如权利要求1所述的太赫兹射频信号平板介质功分传输导波，其特征在于：介质条(2)之外的区域为空气层(3)。