[发明专利]基于电磁波波粒二象性的波导负载

说明书

本发明公开了一种基于电磁波波粒二象性的波导负载，涉及波导技术领域。所述波导负载包括标准波导，所述标准波导内部设置有楔形吸波材料，所述楔形吸波材料的最外侧设置有金刚石基板，所述金刚石基板的最外侧设置有多层石墨烯膜，所述金刚石基板的纵向面积与所述波导的纵向面积一致，所述金刚石基板作为多层石墨烯膜的支撑结构，用于给后续的多层石墨烯提供结构支撑。所述波导负载首次提出采用电磁波的光量子特性来制作；采用散热系数大的金刚石和石墨烯在尾端用于吸收入射电磁波的能量，使所述波导负载能够支持大功率输入。

技术领域

本发明涉及波导技术领域，尤其涉及一种基于电磁波波粒二象性的波导负载。

背景技术

波导负载也指波导匹配负载，是吸收全部入射波功率的终端器，因此，它相当于接在终端的特性阻抗线。在微波、毫米波及太赫兹波段，常用波导来传输电磁波的能量，因此在测试以及电磁屏蔽要求下，需要相应的波导负载来吸收多余的入射能量。相对于衰减器的部分吸收能量，波导负载是吸收全部能量，而且频带足够宽，使沿波导传输的功率全部被吸收而不反射，除此之外，匹配负载也常用作假天线以消除空间辐射而不至干扰其他电子设备。

常见的波导负载是嵌入波导管中的有耗材料做成的一块尖劈或板，因为材料是有耗的，所以入射波功率被它吸收了，同时，由于电磁场是逐渐地进入有耗材料做成的尖劈中，所以避免了反射，这种终端器可以认为是一段有耗渐变传输线。通常为一个或一个以上波长的有耗渐变线做成的匹配负载，就足以使它的输入驻波系数达到1．01以下。

匹配负载的要求1）驻波比小；2）工作频带宽；3）功率容量大（耐热）；4）不易击穿；5）不容易泄漏高频能量；6）耐震动；7）性能稳定，不会因为升温，潮湿或者衰老而改变性能。

目前国内外的波导负载主要是利用电磁场的波动特性，利用有耗材料来实现其吸收功能，尚未见到利用电磁场的粒子特性来进行制作波导负载的报道。按照量子力学的理论，任何电磁场的振荡频率只要确定，则其光量子能量E=hʋ，其中E为光量子能量，h为普朗克常量，ʋ为频率。根据量子力学和爱因斯坦提出的光电效应以及激光动力方程理论，如果光量子能量E大于半导体带间间隙，则会使得价带的电子获得E的能量进入高能级，进入高能级后，该电子可以以非辐射跃迁的形式将吸收的能量以热的形式进行释放。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够支持大功率输入的基于电磁波波粒二象性的波导负载。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于电磁波波粒二象性的波导负载，其特征在于：包括标准波导，所述标准波导内部设置有楔形吸波材料，所述楔形吸波材料的最外侧设置有金刚石基板，所述金刚石基板的最外侧设置有多层石墨烯膜，所述金刚石基板的纵向面积与所述波导的纵向面积一致，所述金刚石基板作为多层石墨烯膜的支撑结构，用于给后续的多层石墨烯提供结构支撑。

进一步的技术方案在于：所述楔形吸波材料的长度大于标准波导对应的电磁波的波长。

进一步的技术方案在于：所述金刚石基板的厚度为200微米。

进一步的技术方案在于：所述标准波导为WR10波导。

进一步的技术方案在于：波导负载还包括信号输入端和位于波导负载外侧的散热翅。