[發明專利]一種基于有限厚度MDM結構的T型功分器及分頻器

有效

• 申請號: 201310569772.2
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103594771A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 周永金
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01P5/20
• 分類號: H01P5/20;H01P1/213
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

??????本發明涉及一種T型功分器及分頻器，具體涉及一種基于有限厚度MDM（金屬-介質-金屬）結構的T型功分器及分頻器，屬于微波毫米波及太赫茲波段電路、通信、傳感器等領域。

背景技術

功率分配器被廣泛地應用在電路和陣列天線的設計中。特別是在微波毫米波陣列天線的設計中，功率分配器的指標直接影響到陣列天線的性能。在選定天線單元以后，功率分配器的工作帶寬、插損和功分比決定了陣列天線的工作帶寬、增益和方向圖形狀。分頻器在通信領域也有很多重要應用。申請人在專利“一種彎曲的雙向表面波分波器”（專利號：201110168913.0）中提出了一種基于梯形凹槽陣列結構的雙向彎曲表面波分波器，具有較小的彎曲損耗，能夠減小分波器的橫向電尺寸，但其橫向電尺寸仍然較大，大約為六個波長。

基于有限厚度MDM（金屬-介質-金屬）結構的T型功分器和分頻器的優勢在于，其金屬厚度較大（亞波長厚度），而且金屬內壁刻有金屬凹槽，從而增大了其等效介電常數，能夠減小輻射損耗，提高了器件的Q值，而且能夠實現更小的橫向電尺寸，可以做到一個波長，有利于器件的集成。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種具有較低輻射損耗的基于有限厚度MDM結構的T型功分器和分頻器。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

一種基于有限厚度MDM結構的T型功分器包括一段有限厚度MDM結構輸入段通過與輸入段垂直的一有限厚度MDM結構合路段連接兩條有限厚度MDM結構輸出段；所述有限厚度MDM結構包括內壁刻有凹槽的上金屬光柵平板及下金屬光柵平板和設置在上金屬光柵平板與下金屬光柵平板之間的介質；所述有限厚度為亞波長厚度。所述有限厚度MDM結構合路段中上部分有限厚度MDM結構的介質的厚度和下部分有限厚度MDM結構介質的厚度可調，二者相同則實現等比功分器，不相同則實現不等比功分器。兩條輸出段中的介質厚度分別與所述結構段中上下部分的介質厚度相同。其兩條輸出段后面可以再接T型功分器，從而實現更多路的功分器。

一種基于有限厚度MDM結構的T型分頻器，其特征在于：包括一段有限厚度MDM結構輸入段通過與輸入段垂直的一有限厚度MDM結構合路段連接兩條有限厚度MDM結構輸出段；所述有限厚度MDM結構包括內壁刻有凹槽的上金屬光柵平板及下金屬光柵平板和設置在上金屬光柵平板與下金屬光柵平板之間的介質；所述有限厚度為亞波長厚度。

本發明與已有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點：

本發明首次實現了由有限厚度MDM結構所構成的T型分束器和分頻器；采用本發明技術方案的功分器和分頻器橫向電尺寸較小，輻射損耗較小，提高了器件性能。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本發明；

??圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的有限厚度MDM結構示意圖（圖中凹槽深度h、凹槽寬度w、凹槽周期性p和介質層厚度g）；

圖3是具有不同介質厚度g的有限厚度MDM結構色散特性示意圖；

圖4是具有不同凹槽深度h的有限厚度MDM結構色散特性示意圖；

圖中：上金屬光柵平板11，介質13，下金屬光柵平板12，凹槽14。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合附圖和優選實施例，進一步闡述本發明。

實施例一：

參見圖1和圖2，本發明基于有限厚度MDM結構的T型功分器，其特征在于，包括一段有限厚度MDM結構輸入段（2）通過與輸入段垂直的一有限厚度MDM結構合路段（3）連接兩條有限厚度MDM結構輸出段（4和5）；所述有限厚度MDM結構包括內壁刻有凹槽（14）的上金屬光柵平板（11）及下金屬光柵平板（12）和設置在上金屬光柵平板（11）與下金屬光柵平板（12）之間的介質（13）；所述有限厚度為亞波長厚度。

實施例二：

本實施例與實施例一基本相同，特別之處是：所述有限厚度MDM結構合路段（3）中上部分有限厚度MDM結構的介質（31）的厚度和下部分有限厚度MDM結構介質（32）的厚度可調，二者相同則實現等比功分器，或者二者不相同則實現不等比功分器；兩條輸出段（4、5）中的介質厚度分別與所述結構段（3）中上下部分的介質厚度相同；兩條輸出段（4、5）后面可再接T型功分器，從而實現更多路的功分器。