[发明专利]一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线

说明书

一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，所述传输线结构共包括两层，上层为金属导带，下层为衬底基片；所述金属导带设计成带有凹槽的凹型结构，所述在凹槽内壁左侧顶部通过金属铜导体采用螺旋式内绕的方式，凹槽内壁右侧顶部同样通过金属铜导体，采用互补螺旋的方式，与左侧内壁延伸出的金属铜导体形成整体的螺旋结构，两侧延伸的金属铜导体互不相交。本发明提出的人工表面等离子体激元传输线可通过简单的工艺实现每个凹槽臂上的经书导带的螺旋绕制，制备工艺简单，制备成本低；在对螺旋金属导带进行优化后，实现了色散的增强，增加了人工表面等离子体激元传输线对电磁波的束缚能力，提升了人工表面等离子体激元的性能。

技术领域

本申请涉及一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，属于电子器件技术领域。

背景技术

人工表面等离子体激元传输线（Spoof Surface Plasmon Transmission Line,SSP-TL）广泛应用于微波电路，如滤波器、漏波天线、功率分配器等。传统单元结构的SSP-TL由凹槽型金属导带和衬底基片构成，对电磁场的控制能力弱，通常情况下增加色散增强电磁场束缚能力的方式为增加凹槽的深度，但由于凹槽的深度有限，大幅增加凹槽深度只能通过增加凹槽臂的高度来实现，但势必会增加SSP-TL的尺寸。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，具体技术方案如下：

一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，所述传输线结构共包括两层，上层为金属导带，下层为衬底基片；

所述金属导带设计成带有凹槽的凹型结构，所述在凹槽内壁左侧顶部通过0.3mm的金属铜导体采用螺旋式内绕的方式，首先将金属铜向右侧延伸，而后向下延伸，距离凹槽底部一定距离后，向右侧延伸，距离右侧凹槽壁一定距离后，向上延伸，而后向左延伸，最后向下延伸；凹槽内壁右侧顶部同样通过0.3mm的金属铜导体，采用互补螺旋的方式，与左侧内壁延伸出的金属铜导体形成整体的螺旋结构，两侧延伸的金属铜导体互不相交。

进一步地，所述传输线为单元周期性结构的传输线。

进一步地，所述衬底基片采用Rogers 5880进行仿真及加工，金属导带采用金属铜进行仿真加工。

进一步地，所述凹槽的设计尺寸通过仿真优化得到，所述凹槽深度决定了色散的程度，凹槽越深色散越明显。

本发明通过在传统的单元周期凹槽结构的基础上，在凹槽内壁通过互补螺旋的方式进行金属铜导体的绕制，而绕制的金属导带之间互不相交，这样将SSP-TL中的微带传输线进行优化后，可有效减小导体损耗、辐射损耗、增加色散，增强电磁场的约束能力；与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在SSP-TL两侧的内壁上分别绕制金属导带，在不改变凹槽深度的前提下实现了色散的有效提升，增加了电磁场的束缚能力；同时由于螺旋结构简单，可通过简单的工艺来实现，有利于推广应用。

附图说明

图1为本发明SSP-TL的结构组成示意图。

图2为本发明SSP-TL与传统SSP-TL色散曲线仿真结果对比示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，参照图1，所述传输线结构共包括两层，上层为金属导带，下层为衬底基片。