一种基于人工表面等离子体激元SSPP的传输线制造技术

一种基于人工表面等离子体激元SSPP的传输线，包括介质基片；位于所述介质基片一侧的人工表面等离子体激元；位于所述介质基片另一侧的金属层，所述金属层用于接地；其中，所述人工表面等离子体激元包括：用于传输SSPP波的直角凹槽阵列结构、用于使SSPP波的电场发生偏转的斜角凹槽阵列结构，以及设置于所述直角凹槽阵列结构与所述斜角凹槽阵列结构之间的第一过渡凹槽阵列结构，所述斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与所述直角凹槽阵列结构中的直角凹槽的延伸方向之间具有锐角夹角。本实用新型专利技术提供的传输线可以实现多极化和小型化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工表面等离子体激元SSPP的传输线
本技术涉及人工表面等离子体激元
，具体涉及一种基于人工表面等离子体激元SSPP的传输线。
技术介绍
人工表面等离子体激元(SpoofSurfacePlasmonPolaritons，SSPP)通过在金属表面周期性的刻蚀孔洞，能够使金属在微波和太赫兹频段传输类似于光波段表面等离子体激元的表面波，从而使表面等离子体激元的应用范围大大提升。随着二维平面型人工表面等离子体激元的提出，使其由原来的三维立体结构变为二维平面结构，为微波电路的集成开辟了一条崭新的道路。但是现有的基于人工表面等离子体激元的传输线都是单一极化模式，难以实现多极化，并且在横向方向上的尺寸较大，难以实现器件的小型化。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于人工表面等离子体激元SSPP的传输线，以实现电磁波的多极化，并减小器件在横向方向上的尺寸。为达到上述目的，本技术提供一种基于人工表面等离子体激元SSPP的传输线，包括：介质基片；位于所述介质基片一侧的人工表面等离子体激元；位于所述介质基片另一侧的金属层，所述金属层用于接地；其中，所述人工表面等离子体激元包括：用于传输SSPP波的直角凹槽阵列结构、用于使SSPP波的电场发生偏转的斜角凹槽阵列结构，以及设置于所述直角凹槽阵列结构与所述斜角凹槽阵列结构之间的第一过渡凹槽阵列结构，所述斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与所述直角凹槽阵列结构中的直角凹槽的延伸方向之间具有锐角夹角。在一实施例中，所述第一过渡凹槽阵列结构中包括多个延伸方向不同的斜角凹槽，且沿着靠近所述斜角凹槽阵列结构的方向，所述第一过渡凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与所述斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向之间的夹角逐渐减小。在一实施例中，所述传输线还包括：馈电结构；设置于所述馈电结构与所述直角凹槽阵列结构之间的第二过渡凹槽阵列结构，所述第二过渡凹槽阵列结构包括多个不同深度的直角凹槽，且沿着靠近所述直角凹槽阵列结构的方向，所述第二过渡凹槽阵列结构中的直角凹槽的深度逐渐增加。在一实施例中，所述直角凹槽阵列结构包括多个深度相同的直角凹槽，且所述直角凹槽阵列结构中的直角凹槽的深度大于等于所述第二过渡凹槽阵列结构中深度最大的直角凹槽的深度。在一实施例中，在所述斜角凹槽阵列结构的两侧，且沿着远离所述斜角凹槽阵列结构的方向，依次设置所述第一过渡凹槽阵列结构、直角凹槽阵列结构、第二过渡凹槽阵列结构以及所述馈电结构。在一实施例中，所述馈电结构为微带线结构，或共面波导馈电结构。在一实施例中，所述锐角夹角为大于0°且小于等于60°。在一实施例中，所述锐角夹角为45°。本技术还提供一种基站结构，包含上述传输线。本技术还提供一种雷达结构，包含上述传输线。由以上本技术提供的技术方案可见，本技术可以通过扭转SSPP结构中凹槽的开口角度，也就是将竖直凹槽转变为倾斜凹槽，从而使SSPP结构中凹槽的电场发生一定角度偏转，产生多极化的特性。并且倾斜凹槽与竖直凹槽相比，在两者具有相同的电场束缚性的前提下，可以有效地降低器件横向方向上的尺寸。附图说明为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的一种基于人工表面等离子体激元SSPP的传输线的三维示意图(斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与直角凹槽阵列结构中的直角凹槽的延伸方向之间的夹角θ＝45°)；图2是图1的俯视图；图3是图1所示的人工表面等离子体激元1中的斜角凹槽阵列结构的三维示意图；图4是图1所示的人工表面等离子体激元1中的直角凹槽阵列结构的电场矢量分布图；图5是图1所示的人工表面等离子体激元1中的斜角凹槽阵列结构的电场矢量分布图；图6是随着斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向θ变化的色散曲线图；图7是竖直凹槽和倾斜凹槽的色散曲线对比图(斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与直角凹槽阵列结构中的直角凹槽的延伸方向之间的夹角θ＝60°)；图8是在斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与直角凹槽阵列结构中的直角凹槽的延伸方向之间的夹角θ＝45°的情况下，传输线的S参数图；图9是在斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与直角凹槽阵列结构中的直角凹槽的延伸方向之间的夹角θ＝60°的情况下，传输线的S参数图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式，对本技术的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围，在阅读了本技术之后，本领域技术人员对本技术的各种等价形式的修改均落入本技术所附权利要求所限定的范围内。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本技术提供一种基于人工表面等离子体激元SSPP的传输线，包括：介质基片；位于所述介质基片一侧的人工表面等离子体激元；位于所述介质基片另一侧的金属层，所述金属层用于接地；其中，所述人工表面等离子体激元包括：用于传输SSPP波的直角凹槽阵列结构、用于使SSPP波的电场发生偏转的斜角凹槽阵列结构，以及设置于所述直角凹槽阵列结构与所述斜角凹槽阵列结构之间的第一过渡凹槽阵列结构，所述斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与所述直角凹槽阵列结构中的直角凹槽的延伸方向之间具有锐角夹角。具体的，第一过渡凹槽阵列结构中包括多个延伸方向不同的斜角凹槽，且沿着靠近所述斜角凹槽阵列结构的方向，所述第一过渡凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与所述斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向之间的夹角逐渐减小。可以看出，第一过渡凹槽阵列结构通过扭转直角凹槽的延伸方向，形成延伸方向逐渐变化的斜角凹槽，从而实现电磁波在传播的过程中电场逐渐发生偏转，实现多极化，并且斜角凹槽的SSPP的波矢大于直角凹槽SSPP的波矢，具有更强的场束缚特性。具体的，锐角夹角可以为大于0°且小于等于60°。例如，锐角夹角可以是45°。此外，传输线还可以包括：...

【技术保护点】
1.一种基于人工表面等离子体激元SSPP的传输线，其特征在于，包括：/n介质基片；/n位于所述介质基片一侧的人工表面等离子体激元；/n位于所述介质基片另一侧的金属层，所述金属层用于接地；/n其中，所述人工表面等离子体激元包括：/n用于传输SSPP波的直角凹槽阵列结构、用于使SSPP波的电场发生偏转的斜角凹槽阵列结构，以及设置于所述直角凹槽阵列结构与所述斜角凹槽阵列结构之间的第一过渡凹槽阵列结构，所述斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与所述直角凹槽阵列结构中的直角凹槽的延伸方向之间具有锐角夹角。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于人工表面等离子体激元SSPP的传输线，其特征在于，包括：
介质基片；
位于所述介质基片一侧的人工表面等离子体激元；
位于所述介质基片另一侧的金属层，所述金属层用于接地；
其中，所述人工表面等离子体激元包括：
用于传输SSPP波的直角凹槽阵列结构、用于使SSPP波的电场发生偏转的斜角凹槽阵列结构，以及设置于所述直角凹槽阵列结构与所述斜角凹槽阵列结构之间的第一过渡凹槽阵列结构，所述斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与所述直角凹槽阵列结构中的直角凹槽的延伸方向之间具有锐角夹角。


2.根据权利要求1所述的传输线，其特征在于，所述第一过渡凹槽阵列结构中包括多个延伸方向不同的斜角凹槽，且沿着靠近所述斜角凹槽阵列结构的方向，所述第一过渡凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向与所述斜角凹槽阵列结构中的斜角凹槽的延伸方向之间的夹角逐渐减小。


3.根据权利要求1所述的传输线，其特征在于，还包括：
馈电结构；
设置于所述馈电结构与所述直角凹槽阵列结构之间的第二过渡凹槽阵列结构，所述第二过渡凹槽阵列结构包括多个不同深度的直角凹槽，且沿着靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛谦忠，杨少朋，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11