赵世巍,管 俊,徐跃杭
(1.重庆邮电大学 光电工程学院,重庆 400065;2.电子科技大学,成都 610054)
波导T型结是微波和毫米波频率中至关重要的组合/分隔元件。矩形波导T型结具有优于其竞争对手的许多优点,例如,良好的散热性、高频率等。因此,波导T型结已被广泛用于雷达和毫米波系统中。为了提高波导T型结的性能,已做了许多尝试来减少插入损耗,例如将金属带状探头和2个双三角棱镜插入T型结[1-2],此外,宽频段金属开口谐振环(split ring resonators,SRR)结构的双负复合超材料还用在波导T型结[3-5]中实现所需的相移。然而,这些方法也存在一些不足。一方面,波导T型结的相位不能根据期望值进行灵活修正;另一方面,插入损耗和工作频率等性能不能被同时保证。
本文提出了一种基于铁电陶瓷复合超材料的新型波导,在波导里面加入铁电材料,就像在波导里面加入双负超材料一样,通过改变铁电材料的控制电压,就可以使波导里面电磁场相位发生变化。这也是铁电材料的基本性能。由于基于铁电陶瓷的复合左右手材料(composite right/left hands,CRLH)[6-7]可以实现可调移相器,因此,该结构的相移可能随材料的不同而变化。相应地,通过改变铁电陶瓷在复合超材料中的电压,可以控制T型结的相位。
为了验证设计思想,实现并测试加入了铁电陶瓷复合超材料的T型结。波导中的铁电材料通过胶粘在波导内壁上面,通过加温烤,进行强化固定,工艺上具有可行性,操作上也容易实现,工程上具有很强的实用性。……