基于螺旋开槽Y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器的制作方法

本发明涉及功分器技术领域，尤其涉及一种基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器。

背景技术：

功率分配器(powerdivider)，简称功分器，是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件。人工局域表面等离激元作为人工表面等离激元的一种，是电磁波在一定范围内发生谐振而产生的，并且能够在低频(微波和太赫兹)频段进行传输，在此频段的传输特性具有与光频段传输的表面等离激元类似的亚波长束缚特性和场增强能力。最近的研究表明，螺旋形开槽结构能够支持人工局域表面等离激元传输，且能够激发径向独立电模式和角向均匀磁模式。由于磁偶极子的辐射损耗低于大小相近的电偶极子，因此利用磁模式，人工局域表面等离激元能在螺旋形开槽结构上传输更长的距离。而目前的研究中，并未涉及利用基于螺旋形开槽结构实现大角度弯折进而实现功分效果的结构，这极大的限制了人工局域表面等离激元的应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器，旨在解决目前并未涉及利用基于螺旋形开槽结构实现大角度弯折进而实现功分效果的结构，这极大的限制了人工局域表面等离激元的应用的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器，包括介质基板和至少七个螺旋形开槽结构，至少七个所述螺旋形开槽结构位于所述介质基板上，至少三个所述螺旋形开槽结构的第一中心连线与所述介质基板水平线平行，至少三个所述螺旋形开槽结构的第二中心连线与所述第一中心连线具有夹角，至少三个所述螺旋形开槽结构的第三中心连线与第一中心连线具有夹角，所述第一中心连线、所述第二中心连线和所述第三中心连线呈y型，且所述第一中心连线、所述第二中心连线和所述第三中心连线的一个端点位于同一所述螺旋形开槽结构中心。

其中，所述夹角为45°。

其中，相邻两个所述螺旋形开槽结构的中心间距相等，中心间距为10.8mm。

其中，所述螺旋形开槽结构的直径为10.6mm。

其中，所述螺旋形开槽结构包括两个螺旋臂，两个所述螺旋臂的一端重合。

其中，所述螺旋臂的宽度为0.2mm，两个所述螺旋臂的间距为0.65mm。

其中，所述螺旋臂的圈数为3。

本发明的一种基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器，通过至少七个所述螺旋形开槽结构位于所述介质基板上，至少三个所述螺旋形开槽结构的第一中心连线与所述介质基板水平线平行，至少三个所述螺旋形开槽结构的第二中心连线与所述第一中心连线具有夹角，至少三个所述螺旋形开槽结构的第三中心连线与第一中心连线具有夹角，所述第一中心连线、所述第二中心连线和所述第三中心连线呈y型，且所述第一中心连线、所述第二中心连线和所述第三中心连线的一个端点位于同一所述螺旋形开槽结构中心。所述螺旋形开槽结构可以支持人工磁局域表面等离激元的传输。由于磁模式具有角向均匀性，因此所述基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器可以发生大角度弯曲传输，解决了目前研究现状中，基于螺旋形开槽结构只能直线和直角传输的弊端；同时所述螺旋形开槽结构的直径为10.6mm，远远小于其工作波长，为深度亚波长器件的设计提供了思路；适当地对所述基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器进行比例缩减，还可以工作于不同的频段，如太赫兹频段，提高了人工局域表面等离激元的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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发明的一些实施例，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是本发明螺旋形开槽结构的结构示意图；

图2是本发明基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器的结构示意图；

图3是β＝45°的基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器和β＝0°的五个螺旋形开槽结构时的传输曲线示意图；

图4是β＝45°时的磁场分布示意图；

图5是β＝45°时的probe-和probe+端口处的磁场强度曲线示意图；

图中：100-基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器、1-介质基板、2-螺旋形开槽结构、21-第一中心连线、22-第二中心连线、23-所述第三中心连线。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图2，是本发明提供的一种基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器100的结构示意图。具体的，所述基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器100包括介质基板1和至少七个螺旋形开槽结构2，至少七个所述螺旋形开槽结构2位于所述介质基板1上，至少三个所述螺旋形开槽结构2的第一中心连线21与所述介质基板1水平线平行，至少三个所述螺旋形开槽结构2的第二中心连线22与所述第一中心连线21具有夹角，至少三个所述螺旋形开槽结构2的第三中心连线与第一中心连线21具有夹角，所述第一中心连线21、所述第二中心连线22和所述第三中心连线23呈y型，且所述第一中心连线21、所述第二中心连线22和所述第三中心连线23的一个端点位于同一所述螺旋形开槽结构2中心，所述第一中心连线21为所述基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器100的直臂，所述第二中心连线22和所述第三中心连线23为所述基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器100的两个侧臂。所述夹角β为45°。相邻两个所述螺旋形开槽结构2的中心间距相等，中心间距d为10.8mm。请参阅图1，图1是所述螺旋形开槽结构2的结构示意图，所述螺旋形开槽结构2的直径r为10.6mm，远远小于其工作波长(约131mm)。所述螺旋形开槽结构2包括两个螺旋臂，两个所述螺旋臂的一端重合。所述螺旋臂的宽度w为0.2mm，两个所述螺旋臂的间距g为0.65mm。所述螺旋臂的圈数为3。请参阅图3，图3是β＝45°的基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器100和β＝0°的五个螺旋形开槽结构2时的传输曲线示意图；当只有五个所述螺旋形开槽结构2即只有一个直臂和一个侧臂时，传输曲线的谐振点处频率基本重合，大约为2.33ghz。当为所述基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器100即一个直臂和两个侧臂时，磁场分布示意图如图4所示。请参阅图5，图5是β＝45°时的probe-和probe+端口处的磁场强度曲线示意图；在第三个所述螺旋形开槽结构2传输时，probe-端口的磁场强度大于probe+端口处的。而在其余所述螺旋形开槽结构2传输时，probe-端口的磁场强度均较小。由图3是直线传输和y型传输的传输曲线，根据传输曲线的谐振点基本相同，可以说明本专利提出y型结构实现了功分效果。图4为功分器的磁场强度分布图，场的分布图为观察此功分器性质的一种定性分析手段，从图4中可以看出场图是关于主臂上下对称的(直观看的话，可以观察黑色和白色)，即黑色、白色颜色是关于主臂对称的。图5是功分器通过主臂和上下侧臂磁场强度曲线。从图中看两条曲线起伏趋势，可以看出来，基本是一致。说明磁场强度走过的路径产生的磁场强度起伏是一致的，也就是在验证它的功分性质。具体差别在于相同位置处的磁场强度是不一样的。本发明的一种基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器100，通过至少七个所述螺旋形开槽结构2位于所述介质基板1上，至少三个所述螺旋形开槽结构2的第一中心连线21与所述介质基板1水平线平行，至少三个所述螺旋形开槽结构2的第二中心连线22与所述第一中心连线21具有夹角，至少三个所述螺旋形开槽结构2的第三中心连线与第一中心连线21具有夹角，所述第一中心连线21、所述第二中心连线22和所述第三中心连线23呈y型，且所述第一中心连线21、所述第二中心连线22和所述第三中心连线23的一个端点位于同一所述螺旋形开槽结构2中心。所述螺旋形开槽结构2可以支持人工磁局域表面等离激元的传输。由于磁模式具有角向均匀性，因此所述基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器100可以发生大角度弯曲传输，解决了目前研究现状中，基于螺旋形开槽结构2只能直线和直角传输的弊端；同时所述螺旋形开槽结构2的直径为10.6mm，远远小于其工作波长，为深度亚波长器件的设计提供了思路；适当地对所述基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器100进行比例缩减，还可以工作于不同的频段，如太赫兹频段，本发明的所述基于螺旋开槽y型结构的人工磁局域表面等离激元功分器不仅能够实现人工局域表面等离激元的大角度弯曲传输，而且能够利用基于螺旋形开槽结构实现功分效果，同时传输路径更为灵活，提高了人工局域表面等离激元的应用。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。