一种基于DeltaStubs结构的人工表面等离子体激元传输线的制作方法

本发明涉及电子器件技术领域，具体地说，是一种基于deltastubs结构的人工表面等离子体激元传输线。

背景技术：

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。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种基于deltastubs结构的人工表面等离子体激元传输线通过在传统的单元周期凹槽结构的基础上，在凹槽的内壁增加两个三角开路线，三角开路线以微带的形式与两凹槽内壁连接。

为了实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种基于deltastubs结构的人工表面等离子体激元传输线，主要包括传输线，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，所述金属导带为凹槽结构，所述凹槽深度决定色彩的程度，所述凹槽内侧两臂分别设置有三角开路线端口，所述端口与所述凹槽结构的连接点之间将所述凹槽结构按照预设比例分割，且相邻三角开路线不相交。

本发明进一步改进，所述三角开路线为微带线。在凹槽的内壁增加两个三角开路线，三角开路线以微带的形式与两凹槽内壁连接，应用中，可以将微带形式的三角开路线视作一系列的具有不同特征阻抗的传输线，传输线之间通过级联方式连接在一起，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。

本发明进一步改进，所述三角开路线的特性阻抗通过等式：和求得。

本发明进一步改进，所述传输线为单元周期性结构的传输线。

本发明进一步改进，所述ssp-tl的衬底基片采用rogers5880进行仿真及加工，所述金属导带采用金属铜进行仿真加工。

本发明的有益效果：通过在ssp-tl两侧的内壁上分别设置一个三角开路线，减少了每个凹槽臂的波长传输线的长度，减小了ssp-tl的尺寸结构，实现了ssp-tl的小型化；同时由于三角开路线结构简单，可通过简单的工艺来实现，有利于推广应用。

附图说明

图1为本发明ssp-tl的结构组成示意图；

图2为本发明deltastubs的集合形状和等效电路图；

图3为本发明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

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例：如图1所示，一种基于deltastubs结构的人工表面等离子体激元传输线，传输线在相对介电常数为2.2，厚度为0.508mm的rogers5800基板上制作，上层金属导带采用金属cu加工，厚度为0.035mm，ssp-tl的凹槽中设置有三角开路线的传输线结构，每一个三角开路线的端口连接在相对应的凹槽内壁上，端口与凹槽结构的连接点之间将凹槽结构按照预设比例分割，且相邻三角开路线不相交；其中三角开路线为微带线，在pcb办的制备工艺中，由于三角开路线结构简单，有利于传输线在pcb板上进行布局，三角开路线可视作一系列不同特性阻抗的传输线，其中，传输线通过级联方式连接。

本实施例中，如图2所示，可将三角开路线的模型等效为n个长度为δ的传输线段，在参考平面t上，三角开路线的开放端被短路，传输线的宽度由式：得到，其中，n为所述三角开路线中含有的传输线的数量；此外，三角开路线中，除了最后一个段传输线的特性阻抗由标准微带线等式求得外，其他每个传输线的特性阻抗通过等式：和求得，其中，是耦合器中pcb基底的介电常数，是微带线的有效介电常数，w是微带线的宽度，d是pcb基底的厚度。

本实施例中，如图1所示，优化后ssp-tl传输线的尺寸为：l1=1.5mm，l2=2mm，w1=1.25mm，w2=0.3mm，。

本实施例中，如图3所示，图示为本发明基于deltastubs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，本发明提供的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。

本实施例中，在传统的单元周期凹槽结构的基础上，在凹槽的内壁增加两个三角开路线，三角开路线以微带的形式与两凹槽内壁连接；在实际应用中，可以将微带形式的三角开路线视作一系列的具有不同特征阻抗的传输线，传输线之间通过级联方式连接在一起，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，通过在ssp-tl两侧的内壁上分别设置一个三角开路线，减少了每个凹槽臂的波长传输线的长度，减小了ssp-tl的尺寸结构，实现了ssp-tl的小型化，同时由于三角开路线结构简单，可通过简单的工艺来实现，有利于推广应用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

技术总结
本发明涉及电子器件技术领域，具体地说，是一种基于Delta Stubs结构的人工表面等离子体激元传输线。主要包括传输线，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，所述金属导带为凹槽结构，所述凹槽深度决定色彩的程度，所述凹槽内侧两臂分别设置有三角开路线端口，所述端口与所述凹槽结构的连接点之间将所述凹槽结构按照预设比例分割，且相邻三角开路线不相交。通过在SSP‑TL两侧的内壁上分别设置一个三角开路线，减少了每个凹槽臂的波长传输线的长度，减小了SSP‑TL的尺寸结构，实现了SSP‑TL的小型化；同时由于三角开路线结构简单，可通过简单的工艺来实现，有利于推广应用。

技术研发人员：庞忠萱;孙茜茜;吕浩杰;周波
受保护的技术使用者：南京邮电大学
技术研发日：2019.03.07
技术公布日：2019.06.18