一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线制造技术

一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，所述传输线结构共包括两层，上层为金属导带，下层为衬底基片；所述金属导带设计成带有凹槽的凹型结构，所述在凹槽内壁左侧顶部通过金属铜导体采用螺旋式内绕的方式，凹槽内壁右侧顶部同样通过金属铜导体，采用互补螺旋的方式，与左侧内壁延伸出的金属铜导体形成整体的螺旋结构，两侧延伸的金属铜导体互不相交。本发明专利技术提出的人工表面等离子体激元传输线可通过简单的工艺实现每个凹槽臂上的经书导带的螺旋绕制，制备工艺简单，制备成本低；在对螺旋金属导带进行优化后，实现了色散的增强，增加了人工表面等离子体激元传输线对电磁波的束缚能力，提升了人工表面等离子体激元的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线
本申请涉及一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，属于电子器件

技术介绍
人工表面等离子体激元传输线（SpoofSurfacePlasmonTransmissionLine,SSP-TL）广泛应用于微波电路，如滤波器、漏波天线、功率分配器等。传统单元结构的SSP-TL由凹槽型金属导带和衬底基片构成，对电磁场的控制能力弱，通常情况下增加色散增强电磁场束缚能力的方式为增加凹槽的深度，但由于凹槽的深度有限，大幅增加凹槽深度只能通过增加凹槽臂的高度来实现，但势必会增加SSP-TL的尺寸。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，具体技术方案如下：一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，所述传输线结构共包括两层，上层为金属导带，下层为衬底基片；所述金属导带设计成带有凹槽的凹型结构，所述在凹槽内壁左侧顶部通过0.3mm的金属铜导体采用螺旋式内绕的方式，首先将金属铜向右侧延伸，而后向下延伸，距离凹槽底部一定距离后，向右侧延伸，距离右侧凹槽壁一定距离后，向上延伸，而后向左延伸，最后向下延伸；凹槽内壁右侧顶部同样通过0.3mm的金属铜导体，采用互补螺旋的方式，与左侧内壁延伸出的金属铜导体形成整体的螺旋结构，两侧延伸的金属铜导体互不相交。进一步地，所述传输线为单元周期性结构的传输线。进一步地，所述衬底基片采用Rogers5880进行仿真及加工，金属导带采用金属铜进行仿真加工。进一步地，所述凹槽的设计尺寸通过仿真优化得到，所述凹槽深度决定了色散的程度，凹槽越深色散越明显。本专利技术通过在传统的单元周期凹槽结构的基础上，在凹槽内壁通过互补螺旋的方式进行金属铜导体的绕制，而绕制的金属导带之间互不相交，这样将SSP-TL中的微带传输线进行优化后，可有效减小导体损耗、辐射损耗、增加色散，增强电磁场的约束能力；与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过在SSP-TL两侧的内壁上分别绕制金属导带，在不改变凹槽深度的前提下实现了色散的有效提升，增加了电磁场的束缚能力；同时由于螺旋结构简单，可通过简单的工艺来实现，有利于推广应用。附图说明图1为本专利技术SSP-TL的结构组成示意图。图2为本专利技术SSP-TL与传统SSP-TL色散曲线仿真结果对比示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，参照图1，所述传输线结构共包括两层，上层为金属导带，下层为衬底基片。所述金属导带设计成带有凹槽的凹型结构，所述在凹槽内壁左侧顶部通过0.3mm的金属铜导体采用螺旋式内绕的方式，首先将金属铜向右侧延伸，而后向下延伸，距离凹槽底部一定距离后，向右侧延伸，距离右侧凹槽壁一定距离后，向上延伸，而后向左延伸，最后向下延伸；凹槽内壁右侧顶部同样通过0.3mm的金属铜导体，采用互补螺旋的方式，与左侧内壁延伸出的金属铜导体形成整体的螺旋结构，两侧延伸的金属铜导体互不相交。所述衬底基片采用相对介电常数为2.2，厚度为0.508mm的Rogers5880进行仿真及加工，金属导带采用厚度为0.035mm金属铜进行仿真加工。所述传输线为单元周期性结构的传输线。所述凹槽的设计尺寸通过仿真优化得到，所述凹槽深度决定了色散的程度，凹槽越深色散越明显。在本专利技术实施例中，参阅图1，优化后SSP-TL传输线的尺寸为：L=5mm,L1=0.5mm，W1=1.25mm，W2=0.2mm，W3=0.3mm，W4=0.4mm参阅图2，图示为本专利技术基于螺旋结构的SSP-TL与传统的SSP-TL的色散曲线仿真结果，相比于传统的SSP-TL，本专利技术提供的SSP-TL大幅降低了截止频率，增加了色散效果，增强了电磁场的约束能力。本专利技术通过在传统的单元周期凹槽结构的基础上，在凹槽的内壁增加互补的螺旋金属导带，这样将SSP-TL中的微带传输线进行优化后，可有效减小导体损耗、辐射损耗、增加色散，增强电磁场的约束能力；与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过在SSP-TL两侧的内壁上分别绕制金属导带，在不改变凹槽深度的前提下实现了色散的有效提升，增加了电磁场的束缚能力；同时由于螺旋结构简单，可通过简单的工艺来实现，有利于推广应用。以上所述仅为本专利技术的较佳实施方式，本专利技术的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本专利技术所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，其特征在于：所述传输线结构共包括两层，上层为金属导带，下层为衬底基片；所述金属导带设计成带有凹槽的凹型结构，所述在凹槽内壁左侧顶部通过0.3mm的金属铜导体采用螺旋式内绕的方式，首先将金属铜向右侧延伸，而后向下延伸，距离凹槽底部一定距离后，向右侧延伸，距离右侧凹槽壁一定距离后，向上延伸，而后向左延伸，最后向下延伸；凹槽内壁右侧顶部同样通过0.3mm的金属铜导体，采用互补螺旋的方式，与左侧内壁延伸出的金属铜导体形成整体的螺旋结构，两侧延伸的金属铜导体互不相交。

【技术特征摘要】
1.一种基于螺旋结构的单元人工表面等离子体激元传输线，其特征在于：所述传输线结构共包括两层，上层为金属导带，下层为衬底基片；所述金属导带设计成带有凹槽的凹型结构，所述在凹槽内壁左侧顶部通过0.3mm的金属铜导体采用螺旋式内绕的方式，首先将金属铜向右侧延伸，而后向下延伸，距离凹槽底部一定距离后，向右侧延伸，距离右侧凹槽壁一定距离后，向上延伸，而后向左延伸，最后向下延伸；凹槽内壁右侧顶部同样通过0.3mm的金属铜导体，采用互补螺旋的方式，与左侧内壁延伸出的金属铜导体形成整体的螺旋结构，两侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞忠萱，孙茜茜，吕浩杰，周波，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32