本發明涉及毫米波與亞毫米波,尤其是涉及一種基于mxene吸收體的波導匹配負載及其制作方法。
背景技術:
1、宇宙大爆炸產生約一半的光子,星際分子等眾多特征譜線都落在毫米波和亞毫米波波段。這些波段的觀測,對空間分布特性的精密測量,星際介質研究,恒星的形成與演化以及宇宙生命起源等都有著重要意義。人們對亞毫米無源器件的要求越來越高,亞毫米波導負載的研究也成為熱點之一。亞毫米波導負載能夠吸收輸入信號的功率,防止信號反射影響測量的準確性。在一些望遠鏡接收機系統中,經過定向耦合器(directional?coupler)或是正交耦合器(quadrature?hybrid)的信號都會在隔離端剩余信號,這些多余的信號在反射后會嚴重影響接收機探測的準確性。因此必須在這些隔離端口加裝匹配負載來吸收,并要求其具有大寬帶,低反射,結構可靠,易集成等特性。
2、亞毫米波導負載內部腔室由于尺寸小,傳統的斜劈吸收材料所需空間較大,且加工和安裝難度較高。
技術實現思路
1、本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于mxene吸收體的波導匹配負載及其制作方法,提供一種在亞毫米波實現的波導負載小型化的方案,利用了mxene材料的對亞毫米波的高吸收,以及其具有的低密度,熱導率高等特性,在保持一定功率容量的同時大大減小了波導負載的重量和體積。
2、本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
3、本發明提供一種基于mxene吸收體的波導匹配負載,包括:能夠傳輸亞毫米波信號的單端口波導,單端口波導的內部腔室具有四倍波導通道長邊的寬度,單端口波導的內部腔室底面上設有波導斜面,波導斜面上設置有吸收體。單端口波導只有一端開口。
4、進一步的,所述吸收體的材質為ti3c2tx-mxene。
5、進一步的,所述吸收體完全鋪滿波導斜面或者不完全鋪滿波導斜面。
6、進一步的,所述吸收體表面能夠進行圖案化處理。
7、優選的,所述波導斜面的坡角為1.26-1.91度。
8、進一步的,所述吸收體的外形呈長方體狀。
9、本發明還提供一種基于mxene吸收體波導匹配負載的制作方法,包括以下步驟:
10、s1:制備吸收片:將ti3c2tx-mxene/nmp溶液制成mxene原片,將mxene原片放置在激光打標機的焦平面上并固定,將mxene原片刻蝕為長方體,得到吸收片;
11、s2:將s1中得到吸收片固定于波導斜面上。
12、進一步的,s1中,將ti3c2tx-mxene/nmp溶液以旋轉涂覆或是真空抽濾的方式制成mxene原片。
13、進一步的,s1中,在mxene原片刻蝕之前,設置標準的頻率、功率、掃描次數、掃描速度參數。
14、進一步的,s2中,吸收片通過導熱硅脂固定于波導斜面上。
15、與現有技術相比,本發明具有以下優點:
16、本發明利用了mxene材料的對亞毫米波的高吸收,以及其具有的低密度,熱導率高等特性,在保持一定功率容量的同時大大減小了波導負載的重量和體積。采用本方法制得的波導負載,在wr-4波段具有超過19db的回波損耗。
1.一種基于mxene吸收體的波導匹配負載,其特征在于,包括:能夠傳輸亞毫米波信號的單端口波導,單端口波導的內部腔室具有四倍波導通道長邊的寬度,單端口波導的內部腔室底面上設有波導斜面(1),波導斜面(1)上設置有吸收體(2)。
2.根據權利要求1所述的一種基于mxene吸收體的波導匹配負載,其特征在于,所述吸收體(2)的材質為ti3c2tx-mxene。
3.根據權利要求1所述的一種基于mxene吸收體的波導匹配負載,其特征在于,所述吸收體(2)完全鋪滿波導斜面(1)或者不完全鋪滿波導斜面(1)。
4.根據權利要求1所述的一種基于mxene吸收體的波導匹配負載,其特征在于,所述吸收體(2)表面能夠進行圖案化處理。
5.根據權利要求1所述的一種基于mxene吸收體的波導匹配負載,其特征在于,所述波導斜面(1)的坡角為1.26-1.91度。
6.根據權利要求1所述的一種基于mxene吸收體的波導匹配負載,其特征在于,所述吸收體(2)的外形呈長方體狀。
7.一種如權利要求1-6任意一項所述的基于mxene吸收體波導匹配負載的制作方法,其特征在于,包括以下步驟:
8.根據權利要求7所述的一種基于mxene吸收體波導匹配負載的制作方法,其特征在于,s1中,將ti3c2tx-mxene/nmp溶液以旋轉涂覆或是真空抽濾的方式制成mxene原片。
9.根據權利要求7所述的一種基于mxene吸收體波導匹配負載的制作方法,其特征在于,s1中,在mxene原片刻蝕之前,設置標準的頻率、功率、掃描次數、掃描速度參數。
10.根據權利要求7所述的一種基于mxene吸收體波導匹配負載的制作方法,其特征在于,s2中,吸收片(2)通過導熱硅脂固定于波導斜面(1)上。