[實用新型]基于石墨烯的半模基片集成波導動態可調衰減器

有效

• 申請號: 201820106114.8
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN208014877U
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 陸衛兵;張安琪;劉震國
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01P1/22
• 分類號: H01P1/22
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張華蒙

本實用新型公開了基于石墨烯的半模基片集成波導動態可調衰減器，屬于衰減器技術領域，包括接觸設置的石墨烯三明治結構和半模基片集成波導，石墨烯三明治結構平行放置在介質板表面；石墨烯三明治結構包括兩個單層石墨烯和隔膜紙；隔膜紙浸透離子液，在每個單層石墨烯均分別連接偏置電壓。本實用新型的基于石墨烯的半模基片集成波導動態可調衰減器，具有可動態調節的衰減量、較低的回波損耗、較寬的頻帶，可以通過調節石墨烯的電導率和石墨烯的長度來調節衰減器的衰減量和衰減量的動態調控范圍；同時，本申請的衰減器制作工藝簡單，易于推廣和應用。

技術領域

本實用新型屬于衰減器技術領域，具體涉及基于石墨烯的半模基片集成波導動態可調衰減器。

背景技術

衰減器是一種在不引起信號失真并可以增強阻抗匹配的前提下控制信號傳輸能量的重要元件。

近年來石墨烯由于具備突出的機械、電子和光學性能而受到廣泛關注，而且在微波段基于石墨烯的一些元件最近幾年也被提出。由于在微波段石墨烯的電導率動態可調，因此最近有一些文獻提出了基于石墨烯的動態可調的衰減器。

目前已報道出的基于石墨烯的動態可調的衰減器都是基于微帶線結構，但是這種衰減器都具有較大的回波損耗，因此與這種衰減器相連的電路元件的性能會有所下降。

為了減小衰減器的回波損耗并使其便于與平面電路集成，利用石墨烯三明治結構放置在平面傳輸線的導體附近或導體之間構成的衰減器是一種較好的選擇。

目前已報道出的基于基片集成波導的可調衰減器使用PIN二極管提供可調控的電阻，以此來改變衰減器的衰減量。

實用新型內容

實用新型目的：為了解決現有技術存在的問題，本實用新型提供基于石墨烯的半模基片集成波導動態可調衰減器，具有可動態調節的衰減量、較低的回波損耗、較寬的頻帶。

技術方案：為了實現上述實用新型目的，本實用新型采用如下技術方案：

基于石墨烯的半模基片集成波導動態可調衰減器，包括接觸設置的石墨烯三明治結構和半模基片集成波導，所述的石墨烯三明治結構平行放置在介質板表面；所述的石墨烯三明治結構包括兩個單層石墨烯和隔膜紙；所述的隔膜紙浸透離子液，在每個所述的單層石墨烯均分別連接偏置電壓。

在所述的介質板的正反兩面分別印制金屬層，形成所述的半模基片集成波導；所述的石墨烯三明治結構和正面的金屬層相接。

在所述的半模基片集成波導的上部設置一排金屬過孔。

所述的半模基片集成波導的兩端通過微帶線性漸變線和微帶線相連。

所述的微帶線為50Ω。

實用新型原理：本申請提出于基于石墨烯的半模基片集成波導動態可調衰減器，這種衰減器由半模基片集成波導和平行于介質表面放置在半模基片集成波導介質上的石墨烯三明治結構構成。由于石墨烯在半模基片集成波導上會引起功率損耗，因此可以通過外加電壓改變石墨烯的電導率來控制衰減器的衰減量。

有益效果：與現有技術相比，本實用新型的基于石墨烯的半模基片集成波導動態可調衰減器，具有可動態調節的衰減量、較低的回波損耗、較寬的頻帶，可以通過調節石墨烯的電導率和石墨烯的長度來調節衰減器的衰減量和衰減量的動態調控范圍；同時，本申請的衰減器制作工藝簡單，易于推廣和應用。

附圖說明

圖1是基于石墨烯的半模基片集成波導動態可調衰減器側視圖的橫截面結構示意圖；

圖2是基于石墨烯的半模基片集成波導動態可調衰減器的主視圖；

圖3是石墨烯表面阻抗隨偏置電壓變化的曲線；

圖4是一個具體實施例的衰減器S₂₁參數；