本发明专利技术提供一种人工表面等离子体激元与微带线的转换结构和方法，所述转换结构包括金属贴片和过渡微带线，所述金属贴片为宽度递增的阶梯形结构，金属贴片的宽度为垂直于电磁波传播方向的金属贴片的尺寸；所述金属贴片宽度较小的一侧与微带线相连接，所述金属贴片宽度较大的一侧连接所述过渡微带线；所述过渡微带线一侧连接所述金属贴片，另一侧连接人工表面等离子体激元。本发明专利技术能够实现了微带线和SSPPs之间的模式匹配和转换，不需要引入任何额外的金属贴片，便于不同器件之间的集成且加工难度低，且结构紧凑、尺寸小，可以实现器件的小型化。应用于毫米波、太赫兹频段时损耗较小且加工难度低。且加工难度低。且加工难度低。
【技术实现步骤摘要】
Surface Plasmon Polaritons Low
‑
Pass Filter With a Novel Transition Structure[J].IEEE Photonics Technology Letters,2019,31(15):1273
‑
1276.
技术实现思路
[0008]鉴于此，本专利技术实施例提供了一种人工表面等离子体激元与微带线的转换结构和方法，此结构不需要引入额外的金属贴片，且结构紧凑，可以实现器件的小型化，应用于毫米波、太赫兹频段时损耗较小且加工难度低，以克服现有技术存在的问题。
[0009]本专利技术的一个方面提供了一种人工表面等离子体激元与微带线的转换结构，该结构包括金属贴片和过渡微带线；所述金属贴片为宽度递增的阶梯形结构，金属贴片的宽度为垂直于电磁波传播方向的金属贴片的尺寸；所述金属贴片宽度较小的一侧与微带线相连接，所述金属贴片宽度较大的一侧连接所述过渡微带线；所述过渡微带线一侧连接所述金属贴片，另一侧连接人工表面等离子体激元。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述人工表面等离子体激元包含多个人工表面等离子体激元单元，所述人工表面等离子体激元单元的中心带线宽度和所述微带线馈线宽度大小相同。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述金属贴片的材质为金，厚度为1μm。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述金属贴片的阶梯形结构至少包含两层阶梯。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述金属贴片为三层等长的阶梯形结构。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，其特征在于，所述金属贴片为中空的。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述金属贴片附着在介质板的正面，所述介质板的材质为高阻硅。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述介质板的背面为一层金属地面所覆盖，所述金属地面材质为金属，厚度为1μm。
[0017]本专利技术另一方面提供了一种基于上述任一项所述人工表面等离子体激元与微带线转换结构的转换方法，其特征在于：当电磁波从微带线传播到人工表面等离子体激元，所述金属贴片接收来自微带线的电磁波，再传播到过渡微带线，所述过渡微带线将电磁波传播到人工表面等离子体激元；当电磁波从人工表面等离子体激元传播到微带线，所述过渡微带线接收来自人工表面等离子体激元的电磁波，再传播到金属贴片，所述金属贴片将电磁波传播到微带线。
[0018]本专利技术的人工表面等离子体激元与微带线的转换结构，实现了微带线和SSPPs之间的模式匹配和转换，不需要引入任何额外的金属贴片，便于不同器件之间的集成且加工难度低，且结构紧凑、尺寸小，可以实现器件的小型化。应用于毫米波、太赫兹频段时损耗较小且加工难度低。
[0019]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0020]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述效果和其他目的。
附图说明
[0021]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本专利技术的原理。为了便于示出和描述本专利技术的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本专利技术实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
[0022]图1为本专利技术一实施例中SSPPs与微带线转换的背靠背总体结构平面图。
[0023]图2为本专利技术一实施例中SSPPs与微带线转换的背靠背总体结构及尺寸平面图。
[0024]图3为本专利技术一实施例中转换结构阶梯形金属片结构示意图。
[0025]图4为本专利技术一实施例中SSPPs单元结构示意图。
[0026]图5为本专利技术一实施例中各阶梯、转换结构、微带线和SSPPs单元色散曲线。
[0027]图6为本专利技术一实施例中170GHz时不同位置处电场强度矢量分布图。
[0028]图7为本专利技术一实施例中SSPPs与微带线转换的背靠背总体结构S参数。
[0029]图8为本专利技术又一实施例中阶梯形金属带构成的转换结构。
[0030]图9为本专利技术又一实施例中一种阶梯形金属带构成的转换结构S参数。
[0031]图10为本专利技术又一实施例中阶梯形金属带构成的转换结构。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0033]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0034]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
[0035]在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。
[0036]在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
[0037]为解决现有的人工表面等离子体激元与微带线的转换结构存在的尺寸较大、器件集成度不高以及在毫米波、太赫兹频段应用困难的问题，本专利技术提供了一种人工表面等离子体激元与微带线的转换结构和方法。
[0038]在本专利技术人工表面等离子体与微带线转换结构中，转换结构包括金属贴片和过渡微带线，所述金属贴片为宽度递增的阶梯形结构，金属贴片的宽度为垂直于电磁波传播方向的金属贴片的尺寸；所述金属贴片宽度较小的一侧与微带线相连接，所述金属贴片宽度较大的一侧连接所述过渡微带线；所述过渡微带线一侧连接所述金属贴片，另一侧连接人工表面等离子体激元。
[0039]基于阶梯形的金属贴片，实现SSPPs与微带线的转换。阶梯形金属贴片在电磁波的传播方向上宽度很小，可以实现小型化，且其可以将SSPPs与微带线进行波矢量的匹配，从
而实现SSPPs与微带线的转换。此转换结构可以应用于毫米波、太赫兹频段的SSPPs与微带线的转换，损耗较小且加工难度低。
[0040]图1为本专利技术一实施例中SSPPs与微带线转换的背靠背总体结构平面图。图中区域
①
为微带线馈线，
②
为本专利技术的转换结构，包含金属贴片和过渡微带线
③
为SSPPs部分，
④
为一个SSPPs单元。其中标注的A，B，C，D，E，F六个位置分别是微带线、阶梯1、阶梯2、阶梯3、过渡微带本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种人工表面等离子体激元与微带线的转换结构，其特征在于，所述转换结构包括金属贴片和过渡微带线；所述金属贴片为宽度递增的阶梯形结构，所述金属贴片的宽度为垂直于电磁波传播方向的金属贴片的尺寸；所述金属贴片宽度较小的一侧与微带线相连接，所述金属贴片宽度较大的一侧连接所述过渡微带线；所述过渡微带线一侧连接所述金属贴片，另一侧连接人工表面等离子体激元。2.根据权利要求1所述的人工表面等离子体激元与微带线的转换结构，其特征在于，所述人工表面等离子体激元包含多个人工表面等离子体激元单元，所述人工表面等离子体激元单元的中心带线宽度和所述微带线馈线宽度大小相同。3.根据权利要求1所述的人工表面等离子体激元与微带线的转换结构，其特征在于，所述金属贴片的材质为金，厚度为1μm。4.根据权利要求1所述的人工表面等离子体激元与微带线的转换结构，其特征在于，所述金属贴片的阶梯形结构至少包含两层阶梯。5.根据权利要求4所述的人工表面等离子体激元与微带线的转换结构，其特征在于，所述金属贴片为三层等长的阶梯形结构。6.根据权利要求5所述的人工表...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚远，刘子豪，邓建钦，程潇鹤，俞俊生，杨耀辉，
申请(专利权)人：中电科思仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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