[发明专利]鳍线加载谐振单元嵌套二极管的片上太赫兹波幅度调制器

权利要求书

1.鳍线加载谐振单元嵌套二极管的片上太赫兹波幅度调制器，其特征在于：

采用鳍线作为传输线，包括输入波导区、波导-鳍线过渡区、鳍线调制区、鳍线-波导过渡区、输出波导区和外部馈电区；其中输入波导区、波导-鳍线过渡区、鳍线调制区、鳍线-波导过渡区和输出波导区按太赫兹波传输方向依次顺序连接，外部馈电区垂直于太赫兹波传输方向与鳍线调制区相连；

所述输入/输出波导区，由标准直波导构成，用于与外部标准波导器件连接，实现馈入/输出太赫兹电磁波；

所述波导-鳍线/鳍线-波导过渡区，由单节印刷阶梯变换器组成，用于实现波导到鳍线/鳍线到波导的过渡转换，降低反射；

所述鳍线调制区是鳍线的传输部分及其背面加载的调制单元构成，所述调制单元为嵌套有二极管的电磁谐振单元构成，对耦合到鳍线上的太赫兹电磁波进行幅度控制；

所述外部馈电区是一种低通滤波器电路，用于输入控制信号加载到调制单元中的二极管，同时阻止片上传输的太赫兹波通过该外部馈电区向外泄漏。

2.如权利要求1所述鳍线加载谐振单元嵌套二极管的片上太赫兹波幅度调制器，其特征在于：所述调制单元至少1个，各调制单元通过并联方式按片上太赫兹波传输方向顺序连接，并通过各调制单元的共有枝节与外部馈电区域连接。

3.如权利要求1所述鳍线加载谐振单元嵌套二极管的片上太赫兹波幅度调制器，其特征在于：所述调制单元中的二极管为肖特基势垒二极管或PN结二极管。

4.如权利要求1所述鳍线加载谐振单元嵌套二极管的片上太赫兹波幅度调制器，其特征在于：所述外部馈电区通过在鳍线调制区的金属腔体开孔形成开口窗，同时采用低通滤波器作为控制信号的传输线。

5.如权利要求4所述鳍线加载谐振单元嵌套二极管的片上太赫兹波幅度调制器，其特征在于：所述低通滤波器为阶跃阻抗低通滤波器。

6.如权利要求1所述鳍线加载谐振单元嵌套二极管的片上太赫兹波幅度调制器，其特征在于：所述基于鳍线加载谐振单元嵌套二极管的片上太赫兹波幅度调制器，其鳍线的基板为石英、碳化硅、蓝宝石或砷化镓。

7.如权利要求1所述鳍线加载谐振单元嵌套二极管的片上太赫兹波幅度调制器，其特征在于：所述嵌套有二极管的电磁谐振单元为人工超表面谐振单元，是将两个Π型金属结构的金属枝节均通过二极管相对连接构成上下镜像对称的结构，其中上方Π型金属结构的接地焊盘与鳍线调制区的金属腔体连接，下方Π型金属结构与外部馈电区连接，用于外部电压信号馈入；通过电压控制二极管的通断，从而实现谐振模式状态的改变，进而控制片上传输的太赫兹波动态幅度调制；

当外加控制电压使得二极管连通时，由于二极管的导通，上下镜像对称的Π型金属枝节在二极管连接下形成整体，由于谐振单元的谐振，片上传输的太赫兹波产生反射，不再传输；

当外加电压为负时，此时二极管处于断开状态，上下镜像对称的Π型金属枝节在二极管断开状态形成独立状态，无法在测试通带内形成谐振模式，此时，片上传输的太赫兹波可以顺利的从传输端口传输到输出端口。