[发明专利]一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器

权利要求书

1.一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器，其特征在于，所述定向耦合器包括：耦合器本体(7)，所述耦合器本体(7)内形成有对称设置的第一主波导(5)和第二主波导(6)，所述第一主波导(5)和第二主波导(6)之间形成有隔断，所述第一主波导(5)的两端设置为第一端口(1)和第二端口(2)，所述第二主波导(6)的两端设置为第三端口(3)和第四端口(4)，所述第一端口(1)、第三端口(3)、第四端口(4)和第二端口(2)沿逆时针方向顺次排布；

所述隔断的中部设置为耦合段(9)，所述耦合段(9)的两侧相互平行设置以使得所述第一主波导(5)和第二主波导(6)的中部形成有一段相互平行的区域，所述耦合段(9)上沿其长度方向上排列设置有多个耦合窗(8)，每个所述耦合窗(8)内均设置有上下对称的两个金属耦合探针(10)，所述金属耦合探针(10)通过介质支柱(11)固定于所述耦合窗(8)内。

2.根据权利要求1所述的一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器，其特征在于，所述第一主波导(5)和第二主波导(6)的传输截面中，沿水平方向的高度均为b，沿纵向方向的长度均为a。

3.根据权利要求2所述的一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器，其特征在于，所述耦合段(9)沿水平方向上的宽度为ch，其中，λ为工作波长。

4.根据权利要求3所述的一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器，其特征在于，所述第一主波导(5)和第二主波导(6)的左端朝向彼此背向的方向弯曲以使得所述第一端口(1)和第三端口(3)远离，所述第一主波导(5)和第二主波导(6)的右端朝向彼此背向的方向弯曲以使得所述第二端口(2)和第四端口(4)远离。

5.根据权利要求4所述的一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器，其特征在于，所述耦合窗(8)的长度为ck，高度为2cs，相邻两个所述耦合窗(8)之间的间距为L；其中，ck＜λ，L＜λ，2cs＝0.1a～0.3a。

6.根据权利要求5所述的一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器，其特征在于，所述耦合段(9)的两端对称设置。

7.根据权利要求6所述的一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器，其特征在于，所述耦合窗(8)的高度2cs与所述耦合窗(8)的数量n为反比关系，所述耦合窗(8)的数量n与耦合度为正比关系。

8.根据权利要求7所述的一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器，其特征在于，所述金属耦合探针(10)的长度为PL，PL＞ch，所述金属耦合探针(10)深入所述第一主波导(5)或第二主波导(6)内的长度不大于

9.根据权利要求8所述的一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器，其特征在于，所述金属耦合探针(10)的厚度为Pd，所述介质支柱(11)的高度为S，所述介质支柱(11)的宽度为PW，其中，2(S+Pd)≤2cs，PW＝ch。

10.根据权利要求1-9中的任意一项所述的一种适用于毫米波及太赫兹波的定向耦合器，其特征在于，所述介质支柱(11)为熔融石英材质，所述金属耦合探针(10)的材料是易导电的金属。