[发明专利]一种紧凑型人工表面等离激元传输线

说明书

本发明公开了一种紧凑型人工表面等离激元传输线，包括介质基板，介质基板的顶层设有锯齿状的人工表面等离激元传输结构，人工表面等离激元传输结构的锯齿的凹槽内设有一端连接凹槽侧壁的顶层金属条带，顶层金属条带另一端悬空，人工表面等离激元传输结构的两端设有共面波导到人工表面等离激元传输结构的过渡结构，介质基板的底层设有底层金属条带，底层金属条带与人工表面等离激元传输结构连接，底层金属条带包括多个分离的条带段，顶层金属条带和条带段数量相等，且每个顶层金属条带都与一个条带段部分正对。本发明能够减小传输线的线宽，同时保持其对电场的束缚能力和传输特性不变。

技术领域

本发明涉及微波传输线领域，特别是涉及一种紧凑型人工表面等离激元传输线。

背景技术

人工表面等离激元传输线色散特性主要由其周期单元的几何尺寸决定，包括槽宽、槽深、单元周期。其中，槽深对色散特性的影响最大。凹槽越深，色散曲线向下弯折的程度越大，截止频率越低，人工表面等离激元传输线对电场的束缚能力也越强。这一特性对于减少传输线之间的串扰有很大作用。但是，要想得到更强的束缚能力，需要增加人工表面等离激元传输线的槽深，导致整个传输线的线宽变大。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种紧凑型人工表面等离激元传输线，能够减小传输线的线宽，同时保持其对电场的束缚能力和传输特性不变。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的紧凑型人工表面等离激元传输线，包括介质基板，介质基板的顶层设有锯齿状的人工表面等离激元传输结构，人工表面等离激元传输结构的锯齿的凹槽内设有一端连接凹槽侧壁的顶层金属条带，顶层金属条带另一端悬空，人工表面等离激元传输结构的两端设有共面波导到人工表面等离激元传输结构的过渡结构，介质基板的底层设有底层金属条带，底层金属条带与人工表面等离激元传输结构连接，底层金属条带包括多个分离的条带段，顶层金属条带和条带段数量相等，且每个顶层金属条带都与一个条带段部分正对。

进一步，所述顶层金属条带一端垂直连接凹槽侧壁。

进一步，所述底层金属条带通过金属过孔与人工表面等离激元传输结构连接。

进一步，所述共面波导到人工表面等离激元传输结构的过渡结构包括中心导带和中心导带两侧的接地板，中心导带连接人工表面等离激元传输结构的端部。

进一步，所述中心导带两侧的接地板向人工表面等离激元传输结构中间的方向逐渐张开。有助于实现共面波导到人工表面等离激元传输结构的阻抗匹配和波矢匹配，减小信号反射。

有益效果：本发明公开了一种紧凑型人工表面等离激元传输线，与现有技术相比，具有如下的有益效果：

1)顶层金属条带和底层金属条带的条带段构成很多对平行板电容器，等效于在人工表面等离激元传输结构的凹槽中串接了很多电容，因此人工表面等离激元传输线的色散曲线会在原来曲线的基础上向下弯折，截止频率也会随之下降，从而实现原本需要较大槽深才能实现的色散特性；可见，本发明能够减小传输线的线宽，同时保持其对电场的束缚能力和传输特性不变；

2)通过改变顶层金属条带和/或底层金属条带的条带段的长度和宽度，可以改变平行板电容器的电容值，进而调控人工表面等离激元传输线的色散特性，改变人工表面等离激元传输线的传输能力和场束缚特性。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中传输线的顶层结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中传输线的底层结构示意图；

图3为本发明具体实施方式中传输线的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步的介绍。