一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器制造技术

本发明专利技术涉及固定衰减器技术领域，公开了一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器，包括介质基片、设于所述介质基片上的导体带，所述导体带包括M段有损微带传输线、M+1段50欧姆微带传输线，50欧姆微带传输线、有损微带传输线间隔交错连接且位于同一直线上；其中，M≥3且M为整数。本发明专利技术解决了现有技术存在的外形尺寸大、无法实现太赫兹收发前端小型化集成等问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器


[0001]本专利技术涉及固定衰减器
，具体是一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器。

技术介绍

[0002]太赫兹无线电波兼具传统微波和光波的特性，在空间科学、无源遥感、安全检测、生物医学和天文观测等方面表现出诸多优质性能。同时，由于太赫兹占据了300GHz
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3THz频段的超宽频谱，且太赫兹通信具有传输容量大、安全性高、穿透性好等优势，太赫兹科学已逐渐成为了新一代无线通信产业发展的重要方向。为了达到传输系统内传输功率的功率电平，传输系统内必须接入衰减器，对微波能量产生定量的衰减。衰减器是一种提供衰减的电子元器件，广泛地应用于电子设备中，它的主要用途是调整电路中信号的大小，改善阻抗匹配，能够缓冲阻抗的变化。大功率信号处理和测试需要高频衰减器，这些衰减器要能处理大功率信号且不会影响信号性能。功率衰减器是二端口网络结构，衰减器的大小由构成衰减器的材料和结构确定。衰减量是功率衰减器最重要的指标之一,它直接影响衰减器的性能。衰减量用分贝作单位，衰减量描述功率通过衰减后功率的变小程。固定型衰减器仅利用电阻来设计。按结构可分成T型及П型。根据电路两端使用的阻抗不同，可分为同阻式、异阻式。按照工作原理可分为：吸收式、截止式、极化式、电调式等。按照结构特征分为可变衰减器和固定衰减器。按照功率大小分为高功率型和低功率型。当信号从一种传输线形式转换到另一种传输线形式或者信号在不同的层之间传输的时候，都需要性能良好的过渡结构来实现良好的匹配，否则势必造成传输特性的恶化，除了能引起信号的反射，还能激发出高阶模以及产生辐射问题，使得信号传输带来额外的插入损耗，恶化电路性能，严重的甚至会造成放大器等有源器件的自激振荡等。一般情况下，不同传输线之间过渡的实现形式主要有两种：垂直金属过孔与电磁耦合，基于LTCC基板的微带到带状线的过渡结构，其采用垂直金属过孔来实现微带与带状线之间的过渡。采用垂直金属过孔来实现不同层之间、不同传输线之间的过渡会存在电路结构复杂、成本较高等局限性。
[0003]随着太赫兹技术的飞速发展，太赫兹在未来6G通信的需求日益递增，而太赫兹频段可用元器件种类稀少，常见的太赫兹衰减器采用波导电路形式，存在着不易集成显著缺点。因此就必须开发太赫兹频段易于集成的太赫兹固定衰减器。因此采用高精度薄膜电路设计太赫兹频段固定衰减器成为非常有效的技术手段，具有高精度、低成本、易于平面集成等优点，正好满足这一需求。
[0004]目前可用于太赫兹收发前端射频增益调整的固定衰减器都是采用波导电路形式，外形尺寸非常大，难以满足目前小型化、集成化的使用需求。无法实现太赫兹收发前端小型化集成的问题。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定
衰减器，解决现有技术存在的外形尺寸大、无法实现太赫兹收发前端小型化集成等问题。
[0006]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：
[0007]一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器，包括介质基片、设于所述介质基片上的导体带，所述导体带包括M段有损微带传输线、M+1段50欧姆微带传输线，50欧姆微带传输线、有损微带传输线间隔交错连接且位于同一直线上；其中，M≥3且M为整数。
[0008]作为一种优选的技术方案，所述有损微带传输线为TaN有损微带传输线。
[0009]作为一种优选的技术方案，M段有损微带传输线的长度能调整。
[0010]作为一种优选的技术方案，所述有损微带传输线的宽度与所述50欧姆微带传输线的宽度相等。
[0011]作为一种优选的技术方案，最外侧的两段50Ω微带传输线的长度相等。
[0012]作为一种优选的技术方案，除最外侧的两段50Ω微带传输线之外的50Ω微带传输线的长度相等。
[0013]作为一种优选的技术方案，最外侧的两段有损微带传输线的长度相等。
[0014]作为一种优选的技术方案，50欧姆微带传输线、有损微带传输线的材质均为石英材料。
[0015]作为一种优选的技术方案，50欧姆微带传输线的介质厚度、有损微带传输线的介质厚度的范围均为0.045mm～0.055mm，50欧姆微带传输线的金属导带厚度、有损微带传输线的金属导带厚度的范围均为为0.003mm～0.005mm。
[0016]作为一种优选的技术方案，M＝3。
[0017]本专利技术相比于现有技术，具有以下有益效果：
[0018](1)本专利技术降低了输入电磁波信号的能量反射，具有高宽带、低驻波的优点；低损耗、易于制作处理和良好衰减精度，阻抗不随频率和线带长度的改变而改变；
[0019](2)本专利技术通过调整中间有损微带传输线的长度即可实现不同数值的衰减，具有良好的设计灵活性，可实现不同衰减量的系列化型谱设计；
[0020](3)本专利技术适用3dB、5dB、7dB、10dB等多种数值的固定衰减，可应用于太赫兹射频链路的增益调整、驻波优化。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的结构示意图；
[0022]图2为实施例2中的仿真结果图之一；
[0023]图3为实施例2中的仿真结果图之二。
[0024]附图中标记及相应的零部件名称：1
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第一段50欧姆微带传输线，2
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第一级TaN有损微带传输线，3
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第二段50欧姆微带传输线，4
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第二级TaN有损微带传输线，5
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第三段50欧姆微带传输线，6
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第三级TaN有损微带传输线，7
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第四段50欧姆微带传输线，8
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介质基片。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0026]实施例1
[0027]如图1至图3所示，本专利技术涉及一种THz领域主要应用于太赫兹信道的通用元器件，用于太赫兹频段信道增益调整或驻波优化。
[0028]本专利技术的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种结构简单、大带宽低成本、易于集成的，具有良好衰减精度，能够适用于太赫兹波段的固定衰减器。旨在提供一种低驻波、大带宽设计灵活、易于集成加工，能够适用于太赫兹频段使用的固定衰减器。
[0029]本专利技术的上述目的可以通过以下措施来实现，一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器，包括：固定在介质基片8上的非零厚度的导体带(图1正面)和由高电导率金属(通常为金)制成的接地层(图1背面)，所述导体带上至少分布有三级TaN有损微带传输线和四段50欧姆微带传输线，三级TaN材料镜像对称结构构成分布式级联的有损微带传输线，三级TaN材料有损微带传输线之间采用两段相同长度50Ω微带传输线连接，三级TaN材料损微带传输线两侧连接两段相同长度的第一段50Ω微带传输线1和第四段50Ω微带传输线7，太赫兹信号按照每级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器，其特征在于，包括介质基片(8)、设于所述介质基片(8)上的导体带，所述导体带包括M段有损微带传输线、M+1段50欧姆微带传输线，50欧姆微带传输线、有损微带传输线间隔交错连接且位于同一直线上；其中，M≥3且M为整数。2.根据权利要求1所述的一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器，其特征在于，所述有损微带传输线为TaN有损微带传输线。3.根据权利要求2所述的一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器，其特征在于，M段有损微带传输线的长度能调整。4.根据权利要求3所述的一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器，其特征在于，所述有损微带传输线的宽度与所述50欧姆微带传输线的宽度相等。5.根据权利要求4所述的一种适用于太赫兹频段使用的吸收式固定衰减器，其特征在于，最外侧的两段50Ω微带传输线的长度相等。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴乃昌，黄建，熊阳，田爽，程焱，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：