渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)。它包括信號(hào)輸入端、第一輸出端、第二輸出端、基板；基板上設(shè)有第一直波導(dǎo)、U形波導(dǎo)、第二直波導(dǎo)、倒C形波導(dǎo)、第一C形波導(dǎo)、第一S形波導(dǎo)、第二S形波導(dǎo)、Y形裝置、第三直波導(dǎo)、第二C形波導(dǎo)、鐮刀形波導(dǎo)、圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)、N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體；信號(hào)從信號(hào)輸入端輸入，當(dāng)N型、P型半導(dǎo)體沒有加電壓且Y形裝置內(nèi)的溫控裝置的溫度沒有改變時(shí)，信號(hào)從第一輸出端輸出，此時(shí)開關(guān)狀態(tài)設(shè)為“開”；當(dāng)N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體加電壓或者Y形裝置內(nèi)的溫控裝置的溫度改變時(shí)，信號(hào)從第二輸出端輸出，此時(shí)開關(guān)狀態(tài)設(shè)為“關(guān)”，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)的效果。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于制作、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)，尤其涉及一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲波通常定義為從0.1-10太赫茲范圍內(nèi)的電磁波?，F(xiàn)在研究較多的通常在
0.3-3太赫茲范圍內(nèi)。太是兆兆(Tera)的英文音譯，所以太赫茲電磁波也被稱為T射線，屬于遠(yuǎn)紅外線和亞毫米波范疇。雖然早在上世紀(jì)20年代就有人對(duì)太赫茲輻射產(chǎn)生了濃厚的興趣，但其產(chǎn)生和探測技術(shù)與十分成熟的微波、光學(xué)技術(shù)相比仍然十分落后，苦于未能找到具有高能量、高效率、低造價(jià)且能在室溫下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的太赫茲波輻射源，所以在上個(gè)世紀(jì)80年代中期以前，人們對(duì)這個(gè)頻段的電磁波特性知之甚少，形成了遠(yuǎn)紅外線和毫米波之間所謂的“太赫茲空隙”。近年來，隨著太赫茲波輻射源和探測器的巨大突破，太赫茲波技術(shù)逐漸成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。由于物質(zhì)在太赫茲波頻段的發(fā)射、反射和透射光譜中包含有豐富的物理和化學(xué)信息，并且太赫茲波輻射源與傳統(tǒng)光源相比，具有相干性、低能性、高穿透性等獨(dú)特優(yōu)異的特性，使得太赫茲波在物理、化學(xué)、天文學(xué)、生命科學(xué)、通信等領(lǐng)域有巨大的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。
[0003]太赫茲波器件的研究是太赫茲波技術(shù)發(fā)展中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目前國內(nèi)外已投入大量人力物力研究太赫茲波功能器件，太赫茲波開關(guān)便是太赫茲波器件研究中一類重要的功能器件。然而，現(xiàn)有的太赫茲波開關(guān)性能十分有限，且存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、損耗大、成本高等諸多缺點(diǎn)，因此迫切需要設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、損耗低的太赫茲波開關(guān)以滿足太赫茲波通信系統(tǒng)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)。
[0005]渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)包括信號(hào)輸入端、第一輸出端、第二輸出端、基板；基板上設(shè)有第一直波導(dǎo)、U形波導(dǎo)、第二直波導(dǎo)、倒C形波導(dǎo)、第一 C形波導(dǎo)、第一 S形波導(dǎo)、第二 S形波導(dǎo)、Y形裝置、第三直波導(dǎo)、第二 C形波導(dǎo)、鐮刀形波導(dǎo)、圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)、N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體；U形波導(dǎo)的左端與第一直波導(dǎo)的右端相連，U形波導(dǎo)的右端與第二直波導(dǎo)的左端相連，第二直波導(dǎo)的右端與倒C形波導(dǎo)的上端部相連，倒C形波導(dǎo)的下端部與第一 C形波導(dǎo)的上端部相連，第一 C形波導(dǎo)的下端部與Y形裝置的左端相連，第一 S形波導(dǎo)的右上端與Y形裝置的左端相連，第一 S形波導(dǎo)的左下端與第二 S形波導(dǎo)的右上端相連，第
二S形波導(dǎo)的左下端與第三直波導(dǎo)的右端相連，第三直波導(dǎo)的左端與第二 C形波導(dǎo)的下端部相連，第二 C形波導(dǎo)的上端部與鐮刀形波導(dǎo)的左端相連，圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)在U形波導(dǎo)與鐮刀形波導(dǎo)之間，P型半導(dǎo)體設(shè)在圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)內(nèi)，圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)左右外側(cè)分別設(shè)有一個(gè)N型半導(dǎo)體；第一直波導(dǎo)的左端為信號(hào)輸入端，Y形裝置右上端為第一輸出端，Y形裝置右下端為第二輸出端，所述U形波導(dǎo)由四個(gè)小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)、兩個(gè)第四直波導(dǎo)和一個(gè)第五直波導(dǎo)連接而成，倒C形波導(dǎo)由一個(gè)第六直波導(dǎo)兩端分別與兩個(gè)同向大四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)連接而成，第一 S形波導(dǎo)由一個(gè)第七直波導(dǎo)兩端分別與兩個(gè)異向小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)連接而成，Y形裝置由溫控裝置與向上小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)、向下小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)、第七直波導(dǎo)相連的結(jié)構(gòu)，和由溫控裝置與向下小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)、向上小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)、第七直波導(dǎo)相連的結(jié)構(gòu)拼接而成，第二 C形波導(dǎo)由一個(gè)第七直波導(dǎo)兩端分別與兩個(gè)同向小四分之一圓弧形波導(dǎo)連接而成，鐮刀形波導(dǎo)由第五直波導(dǎo)和半圓環(huán)形波導(dǎo)連接而成，太赫茲波從信號(hào)輸入端水平輸入，當(dāng)N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體沒有加電壓且Y形裝置內(nèi)的溫控裝置的溫度沒有改變時(shí)，太赫茲波從第一輸出端輸出，此時(shí)開關(guān)狀態(tài)設(shè)為“開”；當(dāng)N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體加電壓或者Y形裝置內(nèi)的溫控裝置的溫度改變時(shí)，太赫茲波從第二輸出端輸出，此時(shí)開關(guān)狀態(tài)設(shè)為“關(guān)”，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)的效果。
[0006]所述的基板的材料為二氧化娃,基板的長為900 μ m~990 μ m,寬為900 μ m~990 μ m,高為60 μ m~80 μ m ;所述的第一直波導(dǎo)的材料為娃，第一直波導(dǎo)的長為80 μ m~90 μ m,寬為20μm~30μπι，高為20 μ m~30 μ m ;所述的第二直波導(dǎo)的材料為硅，第二直波導(dǎo)的長為100 μ m~?ΙΟ μ m,寬為20 μ m~30 μ m,高為20 μ m~30 μ m ;所述的第三直波導(dǎo)的材料為娃，第三直波導(dǎo)的長為120μm~?30μπι，寬為20μm~30μπι，高為20 μ m~30 μ m。所述的U形波導(dǎo)的材料為娃，小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)的外半徑為70 μ m~80 μ m,內(nèi)半徑為50 μ m~60 μ m ;第四直波導(dǎo)的長為50 μ m~60 μ m,寬為20 μ m~30 μ m,高為20 μ m~30 μ m ;第五直波導(dǎo)的長為120μm~?30μπι，寬為20μm~30μπι，高為20 μ m~30 μ m。所述的倒C形波導(dǎo)和第一 C形波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)尺寸相同且材料均為硅，大四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)的外半徑為80 μ m~90 μ m,內(nèi)半徑為 60 μ m~70 μ m ;第六直波導(dǎo)的長為 40 μ m~50 μ m,寬為 20 μ m~30 μ m,高為 20 μ m~30 μ m。所述的第一 S形波導(dǎo)和第二 S形波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)尺寸相同且材料均為硅，第七直波導(dǎo)的長為80 μ m~90 μ m,寬為20 μ m~30 μ m,高為20 μ m~30 μ m。所述的溫控裝置的材料為鋪化銦，溫控裝置的長為ΙΟΟμm~?ΙΟμπι,寬為50 μ m~60 μ m,高為20 μ m~30 μ m。所述的第二 C形波導(dǎo)和鐮刀形波導(dǎo)的材料均為硅，半圓環(huán)形波導(dǎo)的外半徑為外半徑為70 μ m~80 μ m，內(nèi)半徑為50 μ m~60 μ m。所述的圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)的材料為娃，圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)的長為300μm~320μπι，寬為200μm~220μπι，環(huán)的寬度為20μm~30μπι，圓角的中心角為90。，圓角的外半徑為70 μ m~80 μ m,內(nèi)半徑為50 μ m~60 μ m。所述的N型半導(dǎo)體的材料為娃，N型半導(dǎo)體的長為300 μ m~320 μ m,寬為60 μ m~70 μ m,高為20 μ m~30 μ m ;所述的P型半導(dǎo)體的材料為硅，P型半導(dǎo)體長為300 μ m~320 μ m,寬為240 μ m~260 μ m,高為20 μ m~30 μ m。
[0007]本發(fā)明的渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)具有損耗低，性能好、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，尺寸小，易于制作，質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是U形波導(dǎo)的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是倒C形波導(dǎo)的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是S形波導(dǎo)的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是Y形裝置的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是無施加電壓且溫度未改變時(shí)渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)第一輸出端、第二輸出端的傳輸曲線圖；圖7是施加電壓或者溫度改變時(shí)渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)第一輸出端、第二輸出端的傳輸曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1飛所示，渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)包括信號(hào)輸入端1、第一輸出端
2、第二輸出端3、基板4 ;基板4上設(shè)有第一直波導(dǎo)5、U形波導(dǎo)6、第二直波導(dǎo)7、倒C形波導(dǎo)
8、第一 C形波導(dǎo)9、第一 S形波導(dǎo)10、第二 S形波導(dǎo)11、Y形裝置12、第三直波導(dǎo)13、第二 C形波導(dǎo)14、鐮刀形波導(dǎo)15、圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)16、N型半導(dǎo)體17、P型半導(dǎo)體18 ；U形波導(dǎo)6的左端與第一直波導(dǎo)5的右端相連，U形波導(dǎo)6的右端與第二直波導(dǎo)7的左端相連，第二直波導(dǎo)7的右端與倒C形波導(dǎo) 8的上端部相連，倒C形波導(dǎo)8的下端部與第一 C形波導(dǎo)9的上端部相連，第一 C形波導(dǎo)9的下端部與Y形裝置12的左端相連，第一 S形波導(dǎo)10的右上端與Y形裝置12的左端相連，第一 S形波導(dǎo)10的左下端與第二 S形波導(dǎo)11的右上端相連，第二 S形波導(dǎo)11的左下端與第三直波導(dǎo)13的右端相連，第三直波導(dǎo)13的左端與第二 C形波導(dǎo)14的下端部相連，第二 C形波導(dǎo)14的上端部與鐮刀形波導(dǎo)15的左端相連，圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)16在U形波導(dǎo)6與鐮刀形波導(dǎo)15之間，P型半導(dǎo)體18設(shè)在圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)16內(nèi)，圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)16左右外側(cè)分別設(shè)有一個(gè)N型半導(dǎo)體17 ;第一直波導(dǎo)5的左端為信號(hào)輸入端1，Y形裝置12右上端為第一輸出端2，Y形裝置12右下端為第二輸出端3，所述U形波導(dǎo)6由四個(gè)小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)19、兩個(gè)第四直波導(dǎo)20和一個(gè)第五直波導(dǎo)21連接而成，倒C形波導(dǎo)8由一個(gè)第六直波導(dǎo)23兩端分別與兩個(gè)同向大四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)22連接而成，第一 S形波導(dǎo)10由一個(gè)第七直波導(dǎo)24兩端分別與兩個(gè)異向小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)19連接而成，Y形裝置12由溫控裝置25與向上小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)19、向下小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)19、第七直波導(dǎo)24相連的結(jié)構(gòu)，和由溫控裝置25與向下小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)19、向上小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)19、第七直波導(dǎo)24相連的結(jié)構(gòu)拼接而成，第二 C形波導(dǎo)14由一個(gè)第七直波導(dǎo)24兩端分別與兩個(gè)同向小四分之一圓弧形波導(dǎo)19連接而成，鐮刀形波導(dǎo)15由第五直波導(dǎo)21和半圓環(huán)形波導(dǎo)26連接而成，太赫茲波從信號(hào)輸入端I水平輸入，當(dāng)N型半導(dǎo)體17、P型半導(dǎo)體18沒有加電壓且Y形裝置12內(nèi)的溫控裝置25的溫度沒有改變時(shí)，太赫茲波從第一輸出端2輸出，此時(shí)開關(guān)狀態(tài)設(shè)為“開”；當(dāng)N型半導(dǎo)體17、P型半導(dǎo)體18加電壓或者Y形裝置12內(nèi)的溫控裝置25的溫度改變時(shí)，太赫茲波從第二輸出端3輸出，此時(shí)開關(guān)狀態(tài)設(shè)為“關(guān)”，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)的效果。
[0010]所述的基板4的材料為二氧化硅，基板4的長為900 μ ml990 μ m，寬為900 μ ml990 μ m,高為60 μ ml80 μ m ;所述的第一直波導(dǎo)5的材料為娃，第一直波導(dǎo)5的長為80 μ ml90 μ m,寬為20 μ ml30 μ m,高為20 μ ml30 μ m ;所述的第二直波導(dǎo)7的材料為娃，第二直波導(dǎo)7的長為100 μ mlΙΟ μ m,寬為20 μ ml30 μ m,高為20 μ ml30 μ m ;所述的第三直波導(dǎo)13的材料為硅，第三直波導(dǎo)13的長為120μml30μπι，寬為20 μ ml30 μ m，高為20 μ ml30 μ m。所述的U形波導(dǎo)6的材料為娃，小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)19的外半徑為70 μ ml80 μ m,內(nèi)半徑為50 μml60 μ m ;第四直波導(dǎo)20的長為50 μ ml60 μ m,寬為20 μ ml30 μ m,高為20 μ ml30 μ m ;第五直波導(dǎo)21的長為120 μml?30 μ m,寬為20 μ ml30 μ m,高為20 μ ml30 μ m。所述的倒C形波導(dǎo)8和第一 C形波導(dǎo)9的結(jié)構(gòu)尺寸相同且材料均為娃，大四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)22的外半徑為80 μ ml90 μ m,內(nèi)半徑為60 μ ml70 μ m ；第六直波導(dǎo)23的長為40μη50μηι,寬為20 μ η30 μ m,高為20 μ η30 μ m。所述的第一 S形波導(dǎo)10和第二 S形波導(dǎo)11的結(jié)構(gòu)尺寸相同且材料均為硅，第七直波導(dǎo)24的長為80 μ π90 μ m,寬為20 μ η30 μ m,高為20 μ η30 μ m。所述的溫控裝置25的材料為鋪化銦，溫控裝置25的長為100 μ π?ΙΟ μ m,寬為50 μ η60 μ m,高為20 μ η30 μ m。所述的第二 C形波導(dǎo)14和鐮刀形波導(dǎo)15的材料均為硅，半圓環(huán)形波導(dǎo)26的外半徑為外半徑為70 μ π80 μ m,內(nèi)半徑為50 μ π60 μ m。所述的圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)16的材料為娃，圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)16的長為300μπ320μπι，寬為200 μ π220 μ m，環(huán)的寬度為20 μ π30 μ m，圓角的中心角為90° ,圓角的外半徑為70 μ π80 μ m,內(nèi)半徑為50 μ π60 μ m。所述的N型半導(dǎo)體17的材料為硅，N型半導(dǎo)體17的長為300μπ320μπι，寬為60μπ70μπι，高為20 μ π30 μ m ;所述的P型半導(dǎo)體18的材料為硅，P型半導(dǎo)體18長為300 μ π320 μ m,寬為240 μ m~260 μ m,高為 20 μ m~30 μ m。
[0011]實(shí)施例1
基板的材料為二氧化硅，基板的長為900 μ m,寬為900 μ m，高為60 μ m ;第一直波導(dǎo)的材料為娃，第一直波導(dǎo)的長為80 μ m,寬為20 μ m,高為20 μ m ;第二直波導(dǎo)的材料為娃,第二直波導(dǎo)的長為100 μ m，寬為20 μ m，高為20 μ m ;第三直波導(dǎo)的材料為硅，第三直波導(dǎo)的長為120 μ m,寬為20 μ m,高為20 μ m。U形波導(dǎo)的材料為娃,小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)的外半徑為70 μ m,內(nèi)半徑為50 μ m ;第四直波導(dǎo)的長為50 μ m,寬為20 μ m,高為20 μ m ;第五直波導(dǎo)的長為120 μ m,寬為20 μ m,高為20 μ m。倒C形波導(dǎo)和第一 C形波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)尺寸相同且材料均為硅，大四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)的外半徑為80 μ m,內(nèi)半徑為60 μ m ;第六直波導(dǎo)的長為40 μ m，寬為20 μ m，高為20 μ m。第一 S形波導(dǎo)和第二 S形波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)尺寸相同且材料均為娃，第七直波導(dǎo)的長為80 μ m,寬為20 μ m,高為20 μ m。溫控裝置的材料為鋪化銦,溫控裝置的長為100 μ m,寬為50 μ m,高為20 μ m。第二 C形波導(dǎo)和鐮刀形波導(dǎo)的材料均為娃,半圓環(huán)形波導(dǎo)的外半徑為外半徑為70 μ m,內(nèi)半徑為50 μ m。圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)的材料為娃，圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)的長為300 μ m，寬為200 μ m，環(huán)的寬度為20 μ m，圓角的中心角為90°，圓角的外半徑為70 μ m,內(nèi)半徑為50 μ m。N型半導(dǎo)體的材料為娃,N型半導(dǎo)體的長為300 μ m,寬為60 μ m，高為20 μ m ;P型半導(dǎo)體的材料為硅，P型半導(dǎo)體18長為300 μ m,寬為240 μ m，高為20 μ m。當(dāng)渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)的N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體沒有加電壓且溫控裝置溫度沒有改變時(shí)，渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)第一輸出端、第二輸出端的傳輸曲線如圖6所不，由圖可知，當(dāng)信號(hào)輸入端輸入頻率為0.64THz的太赫茲波時(shí),第一輸出端的傳輸參數(shù)為-0.07dB,第二輸出端的傳輸參數(shù)為-38.5dB,信號(hào)可以從第一輸出端輸出，不能從第二輸出端輸出。當(dāng)渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)的N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體施加電壓或者溫控裝置溫度改變時(shí)，渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)第一輸出端、第二輸出端的傳輸曲線如圖7所示，由圖可知，當(dāng)信號(hào)輸入端輸入頻率為0.64THz的太赫茲波時(shí)，第一輸出端的傳輸參數(shù)為-39.8dB,第二輸出端的傳輸參數(shù)為-0.23dB,信號(hào)可以從第二輸出端輸出，不能從第一輸出端輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)，其特征在于包括信號(hào)輸入端(I)、第一輸出端(2)、第二輸出端(3)、基板(4);基板(4)上設(shè)有第一直波導(dǎo)(5)、U形波導(dǎo)(6)、第二直波導(dǎo)(7)、倒C形波導(dǎo)(8)、第一 C形波導(dǎo)(9)、第一 S形波導(dǎo)(10)、第二 S形波導(dǎo)(11 )、Y形裝置(12)、第三直波導(dǎo)(13)、第二 C形波導(dǎo)(14)、鐮刀形波導(dǎo)(15)、圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)(16)、Ν型半導(dǎo)體(17)、Ρ型半導(dǎo)體(18);U形波導(dǎo)(6)的左端與第一直波導(dǎo)(5)的右端相連，U形波導(dǎo)(6)的右端與第二直波導(dǎo)(7)的左端相連，第二直波導(dǎo)(7)的右端與倒C形波導(dǎo)(8)的上端部相連，倒C形波導(dǎo)(8)的下端部與第一 C形波導(dǎo)(9)的上端部相連，第一 C形波導(dǎo)(9)的下端部與Y形裝置(12)的左端相連，第一 S形波導(dǎo)(10)的右上端與Y形裝置(12)的左端相連，第一 S形波導(dǎo)(10)的左下端與第二 S形波導(dǎo)(11)的右上端相連，第二 S形波導(dǎo)(11)的左下端與第三直波導(dǎo)(13)的右端相連，第三直波導(dǎo)(13)的左端與第二 C形波導(dǎo)(14)的下端部相連，第二 C形波導(dǎo)(14)的上端部與鐮刀形波導(dǎo)(15)的左端相連，圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)(16)在U形波導(dǎo)(6)與鐮刀形波導(dǎo)(15)之間，P型半導(dǎo)體(18)設(shè)在圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)(16)內(nèi)，圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)(16)左右外側(cè)分別設(shè)有一個(gè)N型半導(dǎo)體(17);第一直波導(dǎo)(5)的左端為信號(hào)輸入端(I )，Y形裝置(12)右上端為第一輸出端(2)，Y形裝置(12)右下端為第二輸出端(3)，所述U形波導(dǎo)(6)由四個(gè)小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)(19)、兩個(gè)第四直波導(dǎo)(20)和一個(gè)第五直波導(dǎo)(21)連接而成，倒C形波導(dǎo)(8)由一個(gè)第六直波導(dǎo)(23)兩端分別與兩個(gè)同向大四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)(22)連接而成，第一 S形波導(dǎo)(10)由一個(gè)第七直波導(dǎo)(24)兩端分別與兩個(gè)異向小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)(19)連接而成，Y形裝置(12)由溫控裝置(25)與向上小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)(19)、向下小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)(19)、第七直波導(dǎo)(24)相連的結(jié)構(gòu)，和由溫控裝置(25)與向下小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)(19)、向上小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)(19)、第七直波導(dǎo)(24)相連的結(jié)構(gòu)拼接而成，第二 C形波導(dǎo)(14)由一個(gè)第七直波導(dǎo)(24)兩端分別與兩個(gè)同向小四分之一圓弧形波導(dǎo)(19)連接而成，鐮刀形波導(dǎo)(15)由第五直波導(dǎo)(21)和半圓環(huán)形波導(dǎo)(26)連接而成，太赫茲波從信號(hào)輸入端(I)水平輸入，當(dāng)N型半導(dǎo)體(17)、P型半導(dǎo)體(18)沒有加電壓且Y形裝置(12)內(nèi)的溫控裝置(25)的溫度沒有改變時(shí)，太赫茲波從第一輸出端(2)輸出，此時(shí)開關(guān)狀態(tài)設(shè)為“開”;當(dāng)N型半導(dǎo)體(17)、P型半導(dǎo)體(18)加電壓或者Y形裝置(12)內(nèi)的溫控裝置(25)的溫度改變時(shí)，太赫茲波從第二輸出端(3)輸出，此時(shí)開關(guān)狀態(tài)設(shè)為“關(guān)”，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)的效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)，其特征在于所述的基板(4)的材料為二氧化硅，基板(4)的長為900μm-990μπι，寬為900 μ m-990 μ m，高為60 μm-80 μ m ;所述的第一直波導(dǎo)(5)的材料為娃，第一直波導(dǎo)(5)的長為80 μ m-90 μ m,寬為20 μ m-30 μ m,高為20 μ m-30 μ m ;所述的第二直波導(dǎo)(7)的材料為硅，第二直波導(dǎo)(7)的長為100 μ m-110 μ m,寬為20 μ m-30 μ m,高為20 μ m-30 μ m ;所述的第三直波導(dǎo)(13)的材料為娃，第三直波導(dǎo)(13)的長為120 μ m-?30 μ m,寬為20μm-30μm,高為20 μ m-30 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)，其特征在于所述的U形波導(dǎo)(6)的材料為娃，小四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)(19)的外半徑為70 μ m-80 μ m,內(nèi)半徑為50 μ m-60 μ m ;第四直波導(dǎo)(20)的長為 50 μ m-60 μ m,寬為 20 μ m-30 μ m,高為 20 μ m-30 μ m ；第五直波導(dǎo)(21)的長為120 μ m-?30 μ m,寬為20 μ m-30 μ m,高為20 μ m-30 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)，其特征在于所述的倒C形波導(dǎo)(8)和第一 C形波導(dǎo)(9)的結(jié)構(gòu)尺寸相同且材料均為硅，大四分之一圓環(huán)形波導(dǎo)(22)的外半徑為80 μ m-90 μ m,內(nèi)半徑為60 μ m-70 μ m ;第六直波導(dǎo)(23)的長為40 μ m-50 μ m,寬為 20 μ m-30 μ m,高為 20 μ m-30 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)，其特征在于所述的第一S形波導(dǎo)(10)和第二 S形波導(dǎo)(11)的結(jié)構(gòu)尺寸相同且材料均為硅，第七直波導(dǎo)(24)的長為 80 μ m-90 μ m,寬為 20 μ m-30 μ m,高為 20 μ m-30 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)，其特征在于所述的溫控裝置(25)的材料為銻化銦，溫控裝置(25)的長為ΙΟΟμm-?ΙΟμπι，寬為50 μ m-60 μ m，高為 20 μ m-30 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)，其特征在于所述的第二C形波導(dǎo)(14)和鐮刀形波導(dǎo)(15)的材料均為娃,半圓環(huán)形波導(dǎo)(26)的外半徑為外半徑為70 μ m~80 μ m,內(nèi)半徑為50 μ m~60 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)，其特征在于所述的圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)(16)的材料為娃，圓角矩形環(huán)狀波導(dǎo)(16)的長為300μm-320μηι,寬為200μm-220μπι，環(huán)的寬度為20μm-30μπι，圓角的中心角為90°，圓角的外半徑為70 μ m~80 μ m,內(nèi)半徑為50 μ m~60 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道形電溫雙調(diào)控太赫茲波開關(guān)，其特征在于所述的N型半導(dǎo)體(17)的材料為硅，N型半導(dǎo)體(17)的長為300 μ m-320 μ m，寬為60 μ m-70 μ m,高為20μm-30μπι ;所述的P型半導(dǎo)體(18)的材料為硅，P型半導(dǎo)體(18)長為300 μ m-320 μ m，寬為 240 μ m~260 μ m,高為 20 μ m~30 μ m。
【文檔編號(hào)】G02F1/01GK103676215SQ201310599221
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】李九生 申請(qǐng)人:中國計(jì)量學(xué)院