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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在太赫兹频段内拥有充足的频谱资源，这些频谱资源还没有被充分开发，而且太赫兹电磁波具有强分子吸收和色散、高透射性、瞬态性、高分辨率、系统紧凑、低光子能量、以及有限传输范围等诸多特点，因此太赫兹频段在射电天文研究、大气观测、生物医学成像、雷达、通信及安全检查等众多领域蕴藏着巨大的应用前景。太赫兹频段在各大领域中的发展和应用收到限制的原因主要有三个：一是缺少先进的太赫兹信号产生技术；二是缺少先进的太赫兹信号探测技术；三是大气衰减的限制。因此,研究开发高性能的太赫兹探测器，可以加速太赫兹技术的发展，使其能更好地应用于各大领域。而高性能太赫兹探测器的发展与重要的微波无源器件的发展密不可分，因此研究设计高性能的功分器具有很大的学术价值。

国内外研究现状

2003年，f．alessandri设计了一种由四端口窄缝耦合器演变的结构。该结构十分巧妙的运用了波导宽边的阶梯渐变结构来改善波导的反射系数和带宽，在18.2ghz-19.8ghz的工作频段内，各输出端口之间的隔离度都在-22db以下，带内插损0.15db，各个端口的回波损耗都小于-20db，但是最后带宽还是不够理想。

2008年，英国universityofglasgow的学者l．b.．lok等人提出了一个220ghz的传输线形式，并在此基础上研发了功分器。该功分器采用的是cpw形式，这种cpw传输线建立在620μm厚的砷化镓基质上，在cpw上是一个空气桥结构，在170ghz中心频率附近幅度平衡度小于0.2db，隔离度大于12db。

2. 研究的基本内容

第一章绪论，介绍了太赫兹波导功分器的研究背景及意义，以及目前国内外研究的现状，并提出了本论文的大致设计方向；

第二章波导功分器的基础理论，主要从理论出发，介绍功分器的相关理论知识，以及波导功分器的相关性能指标；

第三章 wr-4频段h-面波导功分器的研究，主要是关于波导功分器的设计，详细的介绍了设计过程以及优化思路和结果分析；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

结合波导功分器的理论基础，设计wr-4频段h面波导功分器。用hfss软件建立模型，对模型进行仿真与优化，得到一组最优解，并分析调谐结构的参数对波导功分器性能的影响。

进度安排：

4. 参考文献

[1]. 刘盛纲, 钟任斌. 太赫兹科学技术及其应用的新发展[j]. 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 481~486.

[2]. 史生才,李婧,张文等.超高灵敏度太赫兹超导探测器[j].物理学报, 2015, 64(22): 12~23.

[3].f. alessandri, m. giordano, m.guglielmi, et, al. a new multiple-tuned six-port riblet-type directionalcoupler in rectangular waveguide[j]. ieee trans. microwe. theory tech.,2003,51(5): 1441-1448