1.一种基于小孔耦合的太赫兹波导定向耦合器,用于实现耦合度在3dB与10dB之间切换,其特征在于,包括三层金属波导层结构,由上至下分别是第一金属波导层(1)、第二矩形金属波导层(2)、第三金属波导层(3),第一金属波导层(1)作为3dB耦合器的副波导,第二矩形金属波导层(2)作为3/10dB耦合器的主波导,第三金属波导层(3)作为10dB耦合器的副波导,其中第二矩形金属波导层(2)为直波导,第一金属波导层(1)为U型结构,第三金属波导层(3)为与第一金属波导层(1)呈中心对称的U型结构,即第三金属波导层(3)与第一金属波导层(1)的两端分别连接有弯曲波导以及延伸结构,用于测试设备与端口的连接;第一金属波导层(1)与第二矩形金属波导层(2)之间的公共壁上开有平行双排方形孔,第二矩形金属波导层(2)与第三金属波导层(3)之间的公共壁上开有平行双排圆形孔,平行双排方形孔,用于输入太赫兹波的3dB耦合,平行双排圆形孔用于输入太赫兹波的10dB耦合,使用时通过在第一金属波导层第三金属波导层中添加金属块来实现耦合通路的选择。
2.根据权利要求1所述的一种基于小孔耦合的太赫兹波导定向耦合器,其特征在于,所述第一金属波导层(1)与第二矩形金属波导层(2)及其公共壁上开的方形孔构成耦合度为
3dB的太赫兹波导定向耦合器,其中第二矩形金属波导层(2)为3dB耦合器的主波导,第一金属波导层(1)为3dB耦合器的副波导,端口①为输入端,端口②为直通端,端口③为3dB耦合端,端口④为3dB隔离端。
3.根据权利要求1所述的一种基于小孔耦合的太赫兹波导定向耦合器,其特征在于,所述第二矩形金属波导层(2)与第三金属波导层(3)及其公共壁上开的圆形孔构成耦合度为
10dB的太赫兹波导定向耦合器,其中第二矩形金属波导层(2)为10dB耦合器的主波导,第三金属波导层(3)为10dB耦合器的副波导,端口①为输入端,端口②为直通端,端口⑤为10dB耦合端,端口⑥为10dB隔离端。
4.根据权利要求1所述的一种基于小孔耦合的太赫兹波导定向耦合器,其特征在于,所述金属矩形波导均采用WR‑4标准矩形波导,其横截面尺寸为a×b=1.10mm×0.55mm,外部材料选择铜或其他电导率较高的金属,内部填充空气。
5.根据权利要求1所述的一种基于小孔耦合的太赫兹波导定向耦合器,其特征在于,所述第一金属波导层(1)的直波导长度L1=20mm,两侧为弯曲波导,弯曲波导半径R=1mm,弯曲波导外加长度为c=5mm的直波导延伸结构,其作用是为了方便与其他器件或测试设备进行连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于小孔耦合的太赫兹波导定向耦合器,其特征在于,所述第二矩形金属波导层(2)为直波导长度L=26mm;
所述第三金属波导层(3)直波导长度L1=20mm,两侧为弯曲波导,弯曲波导半径R=
1mm,弯曲波导外加长度为c=5mm的直波导延伸结构,该弯曲波导与第一金属波导层(1)的弯曲波导背向放置。
7.根据权利要求1所述的一种基于小孔耦合的太赫兹波导定向耦合器,其特征在于,所述第一金属波导层(1)与第二矩形金属波导层(2)的公共壁上开有94个正方形小孔,按每排
47个小孔的方式平行双排排列。
8.根据权利要求7所述的一种基于小孔耦合的太赫兹波导定向耦合器,其特征在于,所述正方形小孔边长l=0.40mm,相邻两个小孔间的距离d=0.43mm,方形小孔距波导窄边的距离s=0.20mm,小孔的厚度即第一金属波导层(1)与第二矩形金属波导层(2)之间的公共壁厚度t=0.30mm。
9.根据权利要求1所述的一种基于小孔耦合的太赫兹波导定向耦合器,其特征在于,所述第二矩形金属波导层(2)与第三金属波导层(3)的公共壁上开有70个圆形小孔,按每排35个小孔的方式平行双排排列。
10.根据权利要求9所述的一种基于小孔耦合的太赫兹波导定向耦合器,其特征在于,所述的圆形小孔的半径r1=0.21mm,相邻小孔间的距离d1=0.43mm,圆形小孔距波导窄边的距离s1=0.21mm,小孔的厚度即第二矩形金属波导层(2)与第三金属波导层(3)之间的公共壁厚度t1=0.30mm。