[发明专利]一种基于鳍线嵌套人工微结构的片上太赫兹波幅度调制器

摘要

本发明公开了一种基于鳍线嵌套人工微结构的片上太赫兹波幅度调制器，属于电磁功能器件技术领域。本发明包括矩形波导、鳍线、外部偏置滤波电路、第一介质基板和第二介质基板；矩形波导的输入端与输出端之间由鳍线连接，鳍线包括波导‑鳍线过渡部分、中间传输区和鳍线‑波导过渡部分；鳍线调制部分位于中间传输区，包括两个调制单元，调制单元包括人工微结构和HEMT二极管；外部偏置滤波电路包括滤波输入端、紧凑的微带谐振单元和滤波输出端，滤波输出端通过键合线与鳍线连接。本发明拥有大的调制带宽以及调制深度的同时，可工作于常温、常压、非真空条件下，因此本发明所述调制器有着良好的实际应用前景。

主权项

1.一种基于鳍线嵌套人工微结构的片上太赫兹波幅度调制器，其特征在于，包括矩形波导、鳍线、外部偏置滤波电路(5)、第一介质基板和第二介质基板；第一介质基板和第二介质基板的上下表面都镀有金属层，第一介质基板和第二介质基板水平位置相同且呈T形连接；第一介质基板的宽度大于矩形波导的宽度，第一介质基板贯穿矩形波导腔体壁并放置在矩形波导的长边；矩形波导的输入端(1)与输出端(4)之间由鳍线连接，鳍线刻蚀在第一介质基板的上表面；鳍线中部的一侧刻蚀有两条与鳍线垂直的缝隙，两条缝隙中间形成矩形金属涂覆层；鳍线包括波导‑鳍线过渡部分(2)、中间传输区和鳍线‑波导过渡部分；鳍线调制部分(3)位于中间传输区，包括两个调制单元，调制单元包括人工微结构(6)和HEMT二极管(7)；人工微结构(6)是“工”字形谐振单元，HEMT二极管(7)位于“工”字形谐振单元的纵向金属杆的中部；HEMT二极管(7)包括两个电极(8)和掺杂异质结(9)，掺杂异质结(9)通过两个电极(8)与“工”字形谐振单元的纵向金属杆相连；相邻的“工”字形谐振单元的纵向金属杆的上下两段分别通过两根金属线连接，两根金属线分别通过短枝节与鳍线的两侧相连，其中一根金属线接地，另一根金属线接矩形金属涂覆层；矩形波导在第一介质基板和第二介质基板的连接处开有矩形空气窗，矩形空气窗的宽度≥外部偏置滤波电路(5)的宽度；外部偏置滤波电路(5)刻蚀在第二介质基板的上表面；外部偏置滤波电路包括滤波输入端、紧凑的微带谐振单元和滤波输出端；滤波输入端和滤波输出端为微带线；滤波输出端的宽度与矩形金属涂覆层的宽度相同；滤波输出端通过键合线与矩形金属涂覆层连接。