[发明专利]基于石墨烯的可调微带线信号传输结构

说明书

技术领域

本发明涉及太赫兹通信技术领域，尤其涉及一种基于石墨烯的可调微带线信号传输结构。

背景技术

微带线是由支在介质基片上的单一导体带构成的微波传输线。适合制作微波集成电路的平面结构传输线。与金属波导相比，其体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低等。微带线在现有通信系统中运用广泛。

然而，现有的通信系统中的微带线均为固定阻抗，比如50欧姆，导致通信系统中所有器件都需要同时匹配到50欧姆，通信系统才能正常工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于石墨烯的可调微带线信号传输结构，旨在解决现有技术中的无法实现器件或系统阻抗匹配动态调整的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于石墨烯的可调微带线信号传输结构，包括介质板、设置在介质板上表面的一根微带线和一根石墨烯贴片、及设置于所述介质板下表面的金属贴片，其中：

所述微带线与石墨烯贴片并列设置于所述介质板上表面的中间位置，所述微带线的一条长边与所述石墨烯贴片的一条长边连接；及

所述金属贴片覆盖所述介质板的下表面并形成金属地。

优选的，所述微带线的长边的长度与介质板的长边的长度相同，所述石墨烯贴片的长边的长度与介质板的长边的长度相同。

优选的，所述微带线及所述石墨烯贴片的厚度均相同。

优选的，所述微带线与石墨烯贴片均为条形结构，其中，所述微带线为金属铜片。

优选的，所述微带线的宽度为2微米、所述石墨烯贴片的宽度为0.5纳米、所述微带线、石墨烯贴片及金属贴片的厚度均为0.5纳米，所述微带线、石墨烯贴片、金属贴片及介质板的长度均为60微米，所述介质板的厚度为1微米，所述介质板及金属贴片的宽度均为30微米。

优选的，所述石墨烯贴片的化学势调整区间为0电子伏特至0.015电子伏特。

优选的，所述微带线通过下截止频率后，当所述微带线的传输系数小于-3dB且反射系数大于-10dB时，所述微带线属于传输模式。

相较于现有技术，本发明所述基于石墨烯的可调微带线信号传输结构通过在微带线旁设置石墨烯贴片，利用石墨烯贴片的可调复阻抗性能可以很容易实现器件或系统阻抗匹配，实现器件或系统的阻抗匹配的动态调整。

附图说明

图1是本发明基于石墨烯的可调微带线信号传输结构优选实施例的结构示意图。

图2是本发明基于石墨烯的可调微带线信号传输结构通过电磁仿真软件仿真时反射系数及传输系数的S参数结果示意图。

图3是本发明基于石墨烯的可调微带线信号传输结构通过电磁仿真软件仿真时基于反射系数及传输系数提取的阻抗及电抗的S参数结果示意图。

图4是本发明基于石墨烯的可调微带线信号传输结构通过电磁仿真软件仿真时衰减常数α和相位常数的S参数结果示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释，本发明并不局限于以下实施例。

参考图1所示，图1是本发明基于石墨烯的可调微带线信号传输结构优选实施例的结构示意图。

在本实施例中，所述基于石墨烯的可调微带线信号传输结构1包括介质板10、设置在介质板10上表面的一根微带线11及一根石墨烯贴片12、及设置在介质板10下表面的金属贴片13。

所述微带线11与石墨烯贴片12并列设置于所述介质板10上表面的中间位置，所述微带线11的一条长边与所述石墨烯贴片12的一条长边连接。具体地说，所述微带线11的左侧设置石墨烯贴片12，所述微带线11的一条长边(与介质板10的长边的长度相同)紧挨着石墨烯贴片12的一条长边(与介质板10的长边的长度相同)。所述微带线11及所述石墨烯贴片12的厚度均相同(例如，0.5纳米)，所述微带线11及所述石墨烯贴片12的长度相同均为L，所述微带线11的宽度为W₁，所述石墨烯贴片12的宽度为W₂。

所述金属贴片13包裹住所述介质板10的底部并形成金属地，所述金属贴片13的厚度为0.5纳米，金属贴片13的长度与介质板10的长度相同、均为L，金属贴片13的宽度与介质板10的宽度相同、均为W。