[发明专利]一种基于间隙波导的太赫兹宽带合路器

说明书

本发明属于微电子机械制造的技术领域，尤其涉及一种基于间隙波导的太赫兹宽带合路器，包括：用于输入太赫兹低频信号的第一标准波导端口，用于输入太赫兹高频信号的第二标准波导端口，用于输出太赫兹合路信号的第三合路端口，三个匹配过渡结构，两个输入脊波导渐变过渡结构，低通滤波结构，合路间隙波导结构，以及合路脊波导渐变过渡结构。本发明提供的基于间隙波导的太赫兹宽带合路器具有工作频段宽、低损耗、易加工的优势，能够有效满足太赫兹系统合路的需求。

技术领域

本发明属于微电子机械制造的技术领域，尤其涉及一种基于间隙波导的太赫兹宽带合路器。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

太赫兹倍频技术是实现太赫兹源的重要技术途径，也是当前国际上太赫兹源的研究热点，然而现阶段太赫兹倍频源器件输出信号频率范围局限于单一波导频段，工作带宽备受限制，难以满足太赫兹系统日益发展的宽带需求，为解决上述问题需要相邻频段的倍频器件进行合路实现频段拼接，拓展工作带宽；此外，太赫兹宽带系统中频段使用密集，为避免资源浪费，对相邻或间隔的不同频段太赫兹信号传输同样存在合路需求。基于上述背景条件，提出了一种基于间隙波导的太赫兹宽带合路器。

现有的合路器主要分为微带结构的合路器、介质结构的合路器及波导结构的合路器，然而在微带结构的合路器具有易加工、体积小、频带宽的优势，但是随着工作频率的升高，其损耗较大、承受功率较小；介质结构的合路器具有较低的差损，良好的温度特性，结构紧凑，但是备受加工工艺与成本限制；对于现有波导结构的合路器，承受功率大，性能较好，但是工作带宽受限。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于间隙波导的太赫兹宽带合路器。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种基于间隙波导的太赫兹宽带合路器，包括：第一标准波导端口，第二标准波导端口，第三合路端口，三个基于波导窄边高度渐变匹配过渡结构，两个输入脊波导渐变过渡结构，低通滤波结构，合路间隙波导结构以及合路脊波导渐变过渡结构；

第一标准波导端口通过第一匹配过渡结构连接第一脊波导渐变过渡结构，然后连接低通滤波结构；低通滤波结构的末端连接合路间隙波导结构，合路间隙波导结构的末端连接合路脊波导渐变过渡结构，合路脊波导渐变过渡结构的末端通过第三匹配过渡结构连接用于输出太赫兹信号的第三合路端口；

第二标准波导端口通过第二匹配过渡结构连接第二脊波导渐变过渡结构，第二脊波导渐变过渡结构的末端连接合路间隙波导结构的输入端。

进一步的，第一脊波导渐变过渡结构和合路脊波导渐变过渡结构的两侧对称设置吸收体。

进一步的，所述吸收体结构为矩形立方体结构，用于抑制寄生模式的产生。

进一步的，所述低通滤波结构为基于间隙波导的高低阻抗低通滤波结构。

进一步的，所述的第一匹配过渡结构、第一脊波导渐变过渡结构，低通滤波结构、合路间隙波导结构，合路脊波导渐变过渡结构以及第三匹配过渡结构同轴线设置。

进一步的，所述的第二匹配过渡结构以及第二脊波导渐变过渡结构同轴线设置。

进一步的，第一匹配过渡结构、第二匹配过渡结构以及第三匹配过渡结构均基于标准矩形波导窄边高度渐变过渡而成。

进一步的，所述第二匹配过渡结构同时作为高通滤波器，实现高频信号输入低频信号截至的作用。

进一步的，标准矩形波导端口与间隙波导端口的过渡形式分别采用了基于矩形波导窄边高度渐变过渡形式与基于脊波导渐变过渡方式。