[发明专利]一种基于铁电膜的实时可控波导结构

说明书

本发明涉及一种基于铁电膜的实时可控波导结构，属于波导技术领域。本实时可控波导结构包括：介质板；金属微带，金属微带固定连接在介质板的一面上，金属微带的中部的两侧边均设有多个凹槽，多个凹槽构成人工表面等离激元结构；周期性排布的金属块，金属块与凹槽一一对应，金属块分别设在对应凹槽内，并与介质板的一面固定连接；多个铁电膜矩形谐振器，铁电膜矩形谐振器设在金属块的两侧，铁电膜矩形谐振器与对应凹槽的槽壁之间留有耦合间隙。本实时可控波导结构可实时调控其传输通带带宽，而且可实现宽频段阻抗匹配，降低反射损耗。

技术领域

本发明属于波导技术领域，具体涉及一种基于铁电膜的实时可控波导结构。

背景技术

随着大数据时代的到来，无线通讯信息容量迅猛增长，无线通讯系统要求能制造出集成度更高、工作特性更稳定、功能更多样化的微波器件。

然而传统模拟微波器件随着加工的完成，其功能即已固定，无法实时调控，这不利于微波器件去适应复杂的应用。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种基于铁电膜的实时可控波导结构，可实时调控其传输通带带宽，而且可实现宽频段阻抗匹配，降低反射损耗。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于铁电膜的实时可控波导结构，包括：

介质板；

金属微带，所述金属微带固定连接在所述介质板的一面上，所述金属微带的中部的两侧边均设有多个凹槽，多个所述凹槽构成人工表面等离激元结构；

周期性排布的金属块，所述金属块与所述凹槽一一对应，所述金属块分别设在对应所述凹槽内，并与所述介质板的一面固定连接；

多个铁电膜矩形谐振器，所述铁电膜矩形谐振器设在所述金属块的两侧，每两个所述铁电膜矩形谐振器位于一个所述凹槽内，所述铁电膜矩形谐振器与对应所述凹槽的槽壁之间留有耦合间隙，所述铁电膜矩形谐振器在加载外加电场时谐振频率改变。

本发明的有益效果是：(1)通过设置的凹槽和铁电膜矩形谐振器的配合作用，在加载外电场的作用下，铁电膜的介电常数变化，从而整个铁电膜矩形谐振器的谐振频率产生变化，使得波导的带边频率发生移动，实现了对波导带宽的灵活控制；

(2)通过设置的耦合间隙，可以使所施加的直流偏置电压无法到达主金属微带，不会对交流信号构成干扰，从而保证本实时可控波导结构的运行；

(3)本实时可控波导结构，其结构简单、传输损耗低、带宽灵活可控，抗电磁干扰能力强，适应于微波集成电路的发展。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，多个所述凹槽以所述金属微带的长度方向为中轴线镜像对称设置，两个镜像对称设置的所述凹槽为一组。

采用上述进一步方案的有益效果是：对微波的截止效果更好。

进一步，所述铁电膜矩形谐振器上的铁电膜为三种，三种所述铁电膜的介电常数按等差数列方式设置，每组所述凹槽内设置一种所述铁电膜矩形谐振器。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够实现单独调节一种铁电膜矩形谐振器的谐振频率，从而调节更方便，更能实时调控金属微带的带宽。

进一步，三种所述铁电膜矩形谐振器为第一铁电膜矩形谐振器、第二铁电膜矩形谐振器和第三铁电膜矩形谐振器，所述金属微带的中部按从左到右的顺序依次设置所述第一铁电膜矩形谐振器、所述第二铁电膜矩形谐振器、所述第三铁电膜矩形谐振器、所述第三铁电膜矩形谐振器、所述第二铁电膜矩形谐振器和所述第一铁电膜矩形谐振器。

采用上述进一步方案的有益效果是：方便实时的分段调控，调控效果更好。