[发明专利]一种用于人工表面等离子体激元器件的模式转化装置

说明书

本发明涉及一种用于人工表面等离子体激元器件的模式转化装置，属于微波传输技术领域。该装置包括加载在传输线上的两个直角三角形贴片和两个矩形条带；所述两个直角三角形贴片对称设置在传输线两侧，直角边紧靠传输线；所述两个矩形条带对称设置在传输线两侧，与传输线的夹角为θ。本发明的模式转化装置结构紧凑并能实现SSPPs波和导波相互转化。本发明完全实现了模式转化装置的小型化，且技术指标优良，成本低，便于加工，为SSPPs器件的小型化和高度集成化。

技术领域

本发明属于微波传输技术领域，涉及一种用于人工表面等离子体激元器件的模式转化装置。

背景技术

人工表面等离子体激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons，SSPPs)是一种存在于介质和金属交界面上的表面波，由于它特殊的色散特性、较强的场限制特性和能够突破衍射极限的特性而被众多学者深入研究，广泛应用于天线、滤波器、频率选择器、混频器和功率分配器等微波器件中以实现器件的小型化。但是SSPPs结构中渐变的模式转化结构导致模型横向尺寸较大，影响了器件小型化的进程，在很大程度上限制了SSPPs器件的工程应用。

因此，亟需一种能够应用于SSPPs器件中的小型化的模式转化装置，从而实现了SSPPs低通滤波器的小型化。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构紧凑并能实现SSPPs波和导波相互转化的模式转化装置，用这种装置来代替传统的渐变梯度凹槽的模式转化结构，以此来达到SSPPs器件小型化的目的。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种模式转化装置，包括：加载在传输线上的两个直角三角形贴片和两个矩形条带；

所述两个直角三角形贴片对称设置在传输线两侧，直角边紧靠传输线；

所述两个矩形条带对称设置在传输线两侧，与传输线的夹角为θ。

一种人工表面等离子体激元器件，包括：传输线结构6、模式转化装置7和SSPPs结构8；

两个模式转化装置分别对称设置在SPPs结构两端，使得夹角朝向相对；模式转化装置的传输线一端与传输线结构连接，另一端与SPPs结构连接。

进一步，该器件设置在介质板上。

进一步，该器件由铜皮制成。

进一步，介质板的背面由铜皮覆盖。

进一步，所述直角三角形贴片的直角边长度分别为：c1＝2.38mm，c2＝0.95mm；所述矩形条带的长b1＝6.6mm，宽b2＝0.84mm，夹角为θ＝17°。

进一步，所述模式转化装置7的尺寸为6.72mm×7.47mm。

本发明的有益效果在于：本发明的模式转化装置结构紧凑并能实现SSPPs波和导波相互转化。本发明完全实现了模式转化装置的小型化，且技术指标优良，成本低，便于加工，为SSPPs器件的小型化和高度集成化。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明设计的模式转化装置结构图；

图2为采用本发明模式转化装置加载的低通滤波器模型；

图3为本实施例低通滤波器模型的尺寸示意图；