[实用新型]一种基于电磁诱导透明的群时延调控器

说明书

技术领域

本实用新型属于微波毫米波电路与系统领域，涉及一种群时延调控器。

背景技术

群时延调控技术一直被广泛应用于各种电子仪器以及通信系统中，通过群时延器，可使输入信号延时一段特定时间后输出，进而完成对信号的特殊控制。相比于其他群时延器，微波/毫米波群时延器是直接对微波/毫米波信号进行延时处理而非先进行电-声、电-光转换，因而得到更多的系统集成式应用。纵观国内外相关研究动态可知，小型集成化、大范围、宽带或多频带群时延调控实现是其发展主流。基于电磁诱导透明的群时延因其可实现的结构紧凑、便于集成、调控范围大，因此具有较强的理论研究意义以及应用推广价值。

最简单的微波/毫米波群时延器就是一段特定长度的传输线，如微带线、同轴线、矩形波导等，为减少尺寸、增加群时延调控范围，又发展出了各种基于耦合线、反射电路以及谐振结构等的紧凑型群时延器。比如杨林川等人用矩形波导设计了一种Ku波段的群时延均衡器(见杨林川,李茂辉,张德伟,汪永飞,周东方.一种Ku波段群时延均衡器的设计[J]，信息工程大学学报,2014,05:576-579.)，该群时延均衡器采用环形器与波导加载谐振腔相级联的方法，具有损耗小、群时延方便可调的优点，但其体积比较大，带宽比较窄且不易于集成设计。

纵观国内外相关研究动态可知，小型集成化、大范围、宽带或多频带群时延调控实现是其发展主流。基于电磁诱导透明的群时延因其可实现的结构紧凑、便于集成、调控范围大，因此具有较强的理论研究意义以及应用推广价值。电磁诱导透明理论的发展，为提升群时延调控能力提供了新思路。通过在低Q“明模”中引入高Q“暗模”可实现窄通带内的高群时延，甚至是理论上的无限大群时延。其中Song Han等人通过SRR环引入明模和暗模(见Han S,Singh R,Cong L,et al.Engineering the fano resonance and electromagnetically induced transparency in near-field coupled bright and dark metamaterial[J].Journal of Physics D:Applied Physics,2015,48(3):035104.)，产生电磁诱导透明效应来实现窄通带内高群时延，其优点是便于小型化集成设计，但是存在通带带宽和群时延量成反比的问题，在一定程度上限制了电磁诱导透明理论与技术在宽带系统中的应用推广。为此Chihhui Wu等人曾提出采用多层多谐振结构单元级联的方式(见Wu C,Khanikaev A B,Shvets G.Broadband slow light metamaterial based on a double-continuum Fano resonance[J].Physical Review Letters,2011,106(10):107403.)来解决通带带宽与群时延量成反比的问题，只是这样却导致了结构尺寸庞大难以集成的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种基于电磁诱导透明的群时延调控器，在缓和通带带宽与群时延量成反比的矛盾前提下，实现紧凑、便于集成、调控范围大的性能。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种基于电磁诱导透明的群时延调控器，包括标准矩形波导的上腔体、下腔体、插入到标准矩形波导上腔体和下腔体之间的介质基板、用于介质基板定位固定的两个销钉以及用于标准矩形波导的上腔体、下腔体定位固定的四个螺丝；所述介质基板正面的金属微带结构有倒L形谐振单元、反L形谐振单元、两排金属化接地通孔以及两个销钉孔，介质基板背面的金属微带结构有矩形金属环、两排金属化接地通孔以及两个销钉孔。

通过调节矩形金属环和两个L形谐振结构的结构尺寸，使其在某一频带内产生强的相互作用进而生成电感应透明窗、磁感应透明窗以及Fano效应透明窗的三个通带窗口，即形成电磁诱导透明效应；在该效应产生的三个通带窗口中可以得到三个大小不同的群时延峰值，实现群时延调控。其具体设计为，合理设计矩形金属环和两个L形谐振结构的尺寸大小，使得调节电感应透明窗、磁感应透明窗以及Fano效应透明窗的三个通带窗口的位置，即使得大小不同的群时延峰值按照特定的顺序分布，实现群时延调控。