[发明专利]一种缺陷地式金属圆波导

说明书

本发明公开了一种缺陷地式金属圆波导，包括低介电常数的介质圆柱体，在介质圆柱体表面沿轴向设置若干条金属薄膜条带，各金属薄膜条带在介质圆柱体的圆周上均匀间隔分布。本发明的金属圆波导，通过在低介电常数介质圆柱体上均匀敷上若干条形金属带，形成缺陷地式金属圆波导，相较于现有的金属圆波导，整体色散较低，并在太赫兹频段具有结构简单、柔韧度好易弯曲的优点。

技术领域

本发明微波及太赫兹通信领域，尤其涉及一种缺陷地式金属圆波导。

背景技术

金属圆波导是一种截面为圆形的导波系统，在微波、毫米波及亚太赫兹频段都可应用，其主模为TE₁₁模式。在低频段应用时，金属圆波导可以通过金属圆环柱实现，内部可以是空气或介质，相比于可集成的双导体传输线具有更好的功率容量及更低损耗。随着工作频段提升到亚太赫兹频段，金属圆波导的尺寸在不断减少，利用金属圆环柱实现将极大提升加工难度及加工成本，并且存在整体结构复杂、不易弯曲等问题影响实际使用。通过在介质圆柱上覆上金属薄膜将有利于降低亚太赫兹金属圆波导的加工难度，并在柔韧度上有所提升，但是存在色散较大的问题，并且柔韧度需要进一步改善。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种缺陷地式金属圆波导，相较于现有的金属圆波导，解决色散较大的问题。

技术方案：一种缺陷地式金属圆波导，包括低介电常数的介质圆柱体，在所述介质圆柱体表面沿轴向设置若干条金属薄膜条带，各金属薄膜条带在所述介质圆柱体的圆周上均匀间隔分布。

进一步的，所述金属薄膜条带的数量在12-20之间，各金属薄膜条带对应的圆心角为6°-10°之间。

有益效果：本发明的金属圆波导，通过在低介电常数介质圆柱体上均匀敷上若干条形金属带，形成缺陷地式金属圆波导，相较于现有的金属圆波导，整体色散较低，并在太赫兹频段具有结构简单、柔韧度好易弯曲的优点。

附图说明

图1为本发明金属圆波导的径向剖面图；

图2为本发明金属圆波导的三维结构图；

图3为本发明金属圆波导的群时延仿真图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1、图2所示，一种缺陷地式金属圆波导，包括低介电常数的介质圆柱体1，在介质圆柱体1表面沿轴向设置若干条金属薄膜条带2，金属薄膜条带数在12-20之间，各金属薄膜条带2在介质圆柱体1的圆周上均匀间隔分布，且对应的圆心角为6°-10°之间。其中，低介电常数是指介电常数小于3，例如聚四氟乙烯、聚乙烯。

本发明的缺陷地式金属圆波导传输TE₁₁模，在介质圆柱体外有部分微弱的场。信号在介质圆柱体中沿轴向传输，由于边界条件不再是完整的金属边界，而是间歇式金属条带边界，因此整体色散较低，并且可以直接由传统的圆金属空心波导进行激励。

本实施例的金属圆波导，其直径为3mm，如图3所示，在127.5-152.5 GHz频段内，群时延最大波动与频宽的比值为0.316 ps/GHz/m，表明该导波系统的色散较低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。