太赫兹波导定向耦合器、电路结构及电子设备制造技术

本申请公开一种太赫兹波导定向耦合器、电路结构及电子设备，涉及太赫兹通信技术领域。所述太赫兹波导定向耦合器包括主波导、耦合波导以及多个分支波导，所述多个分支波导间隔排布于所述主波导与所述耦合波导间，所述主波导与所述耦合波导通过所述分支波导连通；在所述主波导与所述分支波导的连接处，以及所述耦合波导与所述分支波导的连接处中，至少部分通过弧形引导面过渡，所述弧形引导面朝向所述太赫兹波导定向耦合器内部凸出设置。上述方案能够降低倍频器的受损风险。降低倍频器的受损风险。降低倍频器的受损风险。

【技术实现步骤摘要】
太赫兹波导定向耦合器、电路结构及电子设备


[0001]本申请涉及太赫兹通信
，尤其涉及一种太赫兹波导定向耦合器、电路结构及电子设备。

技术介绍

[0002]太赫兹波(Terahertz Wave，THz)亦被称为太赫兹射线，该频带包含了频率从0.1THz到10THz的电磁波，其对应的波长范围为0.03mm到3mm，适用于电磁辐射的毫米波波段的高频边缘和低频率的远红外光谱带边缘之间的频率。
[0003]定向耦合器是用于功率分配的四端口无源元件，在电子对抗、通信系统、雷达系统以及测试测量仪器中有着不可缺少的作用，主要用于合成和分配功率、扩大功率量程、监视功率和频谱等。
[0004]随着毫米波太赫兹固态电路技术的不断成熟，太赫兹倍频器的本振驱动功率也达到了瓦级，单个倍频器无法承受这么高的功率，为了进一步提高太赫兹信号的输出功率，功率分配/合成电路也开始慢慢发展。然而在实践中，伴随着驱动功率的上升，功率分配/合成电路中的倍频器存在较高的受损风险。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种太赫兹波导定向耦合器、电路结构及电子设备，能够降低倍频器的受损风险。
[0006]为了解决上述问题，本申请实施例采用下述技术方案：
[0007]第一方面，本申请实施例提供一种太赫兹波导定向耦合器，包括主波导、耦合波导以及多个分支波导，所述多个分支波导间隔排布于所述主波导与所述耦合波导间，所述主波导与所述耦合波导通过所述分支波导连通；
[0008]在所述主波导与所述分支波导的连接处，以及所述耦合波导与所述分支波导的连接处中，至少部分通过弧形引导面过渡，所述弧形引导面朝向所述太赫兹波导定向耦合器内部凸出设置。
[0009]在一些实施例中，所述太赫兹波导定向耦合器相对于其第一轴线对称设置，所述第一轴线为所述太赫兹波导定向耦合器长度方向上的轴线；和/或，所述太赫兹波导定向耦合器相对于其第二轴线对称设置，所述第二轴线为所述太赫兹波导定向耦合器宽度方向上的轴线。
[0010]在一些实施例中，沿所述第一轴线，且由所述第二轴线至所述太赫兹波导定向耦合器两端的方向上，所述分支波导的宽度逐渐减小。
[0011]在一些实施例中，所述弧形引导面的半径为R，满足0.03mm≤R≤0.07mm。
[0012]在一些实施例中，所述太赫兹波导定向耦合器具有信号隔离端，所以太赫兹波导定向耦合器还包括太赫兹波吸收体，所述太赫兹波吸收体设于所述耦合波导内邻近所述信号隔离端的区域。
[0013]在一些实施例中，所述弧形引导面中包括第一弧形引导面，所述第一弧形引导面设于靠近所述信号隔离端的所述分支波导与所述耦合波导的连接处，所述太赫兹波吸收体与第一弧形引导面的间距大于3λ0，其中，λ0为自由空间中电磁波的波长。
[0014]在一些实施例中，所述太赫兹波吸收体为石墨烯与氮化硼复合材料或负载有MXene材料的多孔载体。
[0015]第二方面，本申请实施例提供一种太赫兹功率分配电路结构，包括第一定向耦合模块和太赫兹倍频器，所述太赫兹倍频器设于所述第一定向耦合模块分出的并联支路上，其中，所述第一定向耦合模块包括本申请实施例第一方面所述的太赫兹波导定向耦合器。
[0016]第三方面，本申请实施例提供一种太赫兹功率合成电路结构，包括第二定向耦合模块和太赫兹倍频器，所述太赫兹倍频器设于经由所述第二定向耦合模块合并的并联支路上，其中，所述第二定向耦合模块包括本申请实施例第一方面所述的太赫兹波导定向耦合器。
[0017]第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括本申请实施例第二方面所述的太赫兹功率分配电路结构，和/或本申请实施例第三方面所述的太赫兹功率合成电路结构。
[0018]本申请实施例采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0019]在本申请实施例公开的太赫兹波导定向耦合器中，通过设置弧形引导面，弧形引导面对太赫兹波实现了微扰，可使太赫兹波在内部实现平缓传输，而避免在传输过程中出现突变，不仅提升了太赫兹波导定向耦合器的耦合性能，还能够提升信号直通输出端与信号耦合输出端间的隔离度，于是，在将申请实施例的太赫兹波导定向耦合器应用在太赫兹功率分配/合成电路中时，能够减弱不同支路的信号之间的干扰，同时还能够确保不同支路的信号功率较为均匀分配，从而实现降低倍频器受损的风险。
附图说明
[0020]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0021]在附图中：
[0022]图1为本申请第一实施例公开的太赫兹波导定向耦合器的结构示意图；
[0023]图2为本申请第一实施例公开的太赫兹波导定向耦合器的主视图；
[0024]图3为本申请第二实施例公开的太赫兹波导定向耦合器的主视图；
[0025]图4为本申请第三实施例公开的太赫兹功率分配电路结构以及太赫兹功率合成电路结构的示意框图；
[0026]图5为本申请第四实施例公开的太赫兹功率分配电路结构以及太赫兹功率合成电路结构的示意框图；
[0027]图6为本申请一些实施例公开的太赫兹波导定向耦合器的仿真结果图。
[0028]附图标记说明：
[0029]10
‑
第一定向耦合模块、20
‑
第二定向耦合模块、30
‑
太赫兹倍频器、40
‑
驱动放大器、
[0030]100
‑
太赫兹波导定向耦合器、
[0031]110
‑
主波导、111
‑
信号输入端、112
‑
信号直通输出端、120
‑
耦合波导、121
‑
耦合信
号输出端、122
‑
信号隔离端、130
‑
分支波导、140
‑
弧形引导面、140a
‑
第一弧形引导面、150
‑
太赫兹波吸收体。
具体实施方式
[0032]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]以下结合附图，详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。
[0034]在相关技术中，为了提高太赫兹信号的输出功率，功率分配/合成电路得到了发展。但是在实践中，相关的功率分配/合成电路中倍频器存在较高的故障率，易导致电路失效。
[0035]经过研究，专利技术人发现，上述问题主要是由于相关电路中的隔离度不足所导致的。具体而言，在相关的功率分配/合成电路中，由于隔离部不足，其不同支路的信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹波导定向耦合器，其特征在于，包括主波导(110)、耦合波导(120)以及多个分支波导(130)，所述多个分支波导(130)间隔排布于所述主波导(110)与所述耦合波导(120)间，所述主波导(110)与所述耦合波导(120)通过所述分支波导(130)连通；在所述主波导(110)与所述分支波导(130)的连接处，以及所述耦合波导(120)与所述分支波导(130)的连接处中，至少部分通过弧形引导面(140)过渡，所述弧形引导面(140)朝向所述太赫兹波导定向耦合器(100)内部凸出设置。2.根据权利要求1所述的太赫兹波导定向耦合器，其特征在于，所述太赫兹波导定向耦合器(100)相对于其第一轴线对称设置，所述第一轴线为所述太赫兹波导定向耦合器(100)长度方向上的轴线；和/或，所述太赫兹波导定向耦合器(100)相对于其第二轴线对称设置，所述第二轴线为所述太赫兹波导定向耦合器(100)宽度方向上的轴线。3.根据权利要求2所述的太赫兹波导定向耦合器，其特征在于，沿所述第一轴线，且由所述第二轴线至所述太赫兹波导定向耦合器(100)两端的方向上，所述分支波导(130)的宽度逐渐减小。4.根据权利要求1至3中任一项所述的太赫兹波导定向耦合器，其特征在于，所述弧形引导面(140)的半径为R，满足0.03mm≤R≤0.07mm。5.根据权利要求1至3中任一项所述的太赫兹波导定向耦合器，其特征在于，所述太赫兹波导定向耦合器(100)具有信号隔离端(122)，所以太赫兹波导定向耦合器(100)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，牛中乾，袁军，尹千里，张云珂，邵嘉妤，苏一洪，支炜，杨骑东，孙明伟，
申请(专利权)人：苏州华域祥电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：