[發明專利]一種基于微帶線的可調慢波器件

有效

• 申請號: 201310231328.X
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103268970A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 馮團輝;王利敏;張元敏;王紅玲;殷志鋒
• 申請（專利權）人: 許昌學院電氣信息工程學院
• 主分類號: H01P3/08
• 分類號: H01P3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及基于微帶線的慢波器件，特別涉及一種基于微帶線的可調慢波器件。

背景技術

慢波器件在微波電路中有著重要的應用，為使微波設備小型化，在微波電路中，微帶電路使用較為廣泛，因而基于微帶線的慢波器件有著很好的應用前景，備受關注。

在國外，曾基于類電磁感應透明(electromagnetically-induced?-transparency-like，EIT-like)特異材料(metamaterials，國內也常翻譯為超材料)的慢波效應提出了一種基于微帶線的小型化慢波結構(或者說器件)；特異材料是指能實現新奇電磁特性的具有亞波長特征尺度的人工微結構，近十年來引起了很多人的關注；

國外所提出的文獻，“Yong?Sun，Haitao?Jiang，Yaping?Yang，Yewen?Zhang，Hong?Chen，Shiyao?Zhu，“Electromagnetically?induced?transparency?in?metamaterials：Influence?of?intrinsic?loss?and?dynamic?evolution”[J]，PHYSICAL?REVIEW?B83，195140(2011).”所提出的基于微帶線的小型化慢波結構主要是通過在微帶線導帶上加載一端開路一端與微帶線導帶相連接的梳狀電感及和梳狀電感能夠發生強耦合的開口諧振環(split?ring?resonators，SRR)實現，如圖1所示，利用該微帶結構(或者說微帶特異材料)的類電磁感應透明特性可在某一頻率范圍內實現慢波，因而可以用于制作基于微帶線的小體積慢波器件；

對于所提出的微帶線慢波器件，器件制作完成后其工作頻率范圍(即具有慢波效應的頻率范圍)就被固定，無法再改變。這種工作頻率固定的特點或者說缺點給慢波器件的應用將帶來很大不便，因此，現有技術存在缺陷，需要改進。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的不足，提供一種工作頻率范圍可通過外加直流電壓進行調控的基于微帶線的可調慢波器件。

為實現上述目的，本發明所采用了下述的技術方案：一種基于微帶線的可調慢波器件，包括介質板、開口諧振環、電感元件，

所述開口諧振環、電感元件均設置在介質板上；

所述開口諧振環包括外開口諧振環、內開口諧振環，所述外開口諧振環套設在內開口諧振環的外圍，所述電感元件設置在外開口諧振環一側；

所述外開口諧振環和內開口諧振環中間加載變容二極管。

優選地，所述開口諧振環與可調慢波器件的直流電源之間設有給變容二極管加直流電壓的電路。

優選地，所述電路包括電阻、磁珠，所述變容二極管與直流電源的正極之間依次設置磁珠、電阻，所述磁珠、電阻均焊接在電路中，焊入電路中的電阻主要起保護變容二極管的作用，用于防止直流電壓過大時，電路中產生過大的電流損壞變容二極管；焊入電路中的磁珠用于防止微波信號進入直流電源。

優選地，所述電感元件為梳狀電感。

優選地，所述開口諧振環的形狀為矩形、或正方形、或圓形。

優選地，所述外開口諧振環與內開口諧振環的開口邊方向相反。

優選地，所述介質板為印刷電路板。

優選地，所述介質板上位于內開口諧振環內側位置開設一通孔，所述通孔內放置有第二磁珠。

優選地，所述第二磁珠上側通過焊錫與變容二極管接通，所述第二磁珠下側通過焊錫與介質板接通，所述第二磁珠用于防止微波信號進入直流電源。

優選地，所述介質板一側引出一電源正極線，所述介質板另一側引出一電源負極線，所述電源正極線與直流電源正極連接，所述電源負極線與直流電源負極連接。

優選地，所述介質板為雙面印刷電路板。

優選地，所述介質板為環氧樹脂覆銅箔板、或聚酰亞胺樹脂覆銅箔板、或聚四氟乙烯樹脂覆銅箔板。

相對于現有技術的有益效果是，本發明具有類電磁感應透明特性的微帶線特異材料的兩個開口諧振環(即內開口諧振環和外開口諧振環)之間加載上變容二極管，再通過合適的電路實現能夠通過外部直流電源調控變容二極管兩端的電壓，繼而實現可調慢波器件的工作頻率范圍(即具有慢波效應的頻率范圍)可以通過外部直流電源進行調控，使用方便，結構簡單，有很好的市場經濟效益。

附圖說明

圖1為現有技術方案所提出的慢波器件結構示意圖；

圖2為本發明結構示意圖；

圖3為本產品結構示意圖之一；