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太赫茲定向耦合器作為可以實現定向功率分配的關鍵無源器件，在微波、毫米波以及通信領域具有廣泛的應用。亞毫米波波導型器件和平面傳輸線器件相比，具有較低的損耗，更高的功率處理能力，且易于與測量系統和其他固態系統互連的優點，成為國內外探究的熱點。本文通過對波導定向耦合器進行探索研究，設計出一種結構緊湊、超寬帶、耦合強、高方向性的太赫茲波導定向耦合器，并利用MEMS工藝完成了加工。在總結國內外波導結構以及波導定向耦合器研究和發展趨勢的基礎上，從定向耦合器的設計理論出發，利用上、下排列的波導之間的多個耦合孔來實現功率分配，通過軟件HFSS進行模擬仿真，設計出了中心頻率為400 GHz，帶寬為150 GHz的太赫茲多孔耦合型波導定向耦合器，耦合孔有“十字形”和“三角形”兩種，仿真曲線可以看出該結構具備良好的傳輸性能。考慮到測試系統的連接方式，設計了三種拓撲結構分別對應測試的三個參數：耦合度、回波損耗、隔離度。以高阻硅為結構材料，基于深硅刻蝕工藝和鍵合工藝完成了太赫茲波導定向耦合器的加工，并利用磁控濺射和微電鍍實現了波導定向耦合器的金屬化。定向耦合器封裝于以硅為材料，尺寸為6 mm×6 mm×1.36 mm的單元中，設計了定向耦合器的配套夾具來進行測試，測試和仿真結果基本一致。本文成功完成了太赫茲波導定向耦合器的設計和制備，突破了傳統波導定向耦合器兩波導處于同一平面內的局限，利用多個小孔耦合的形式，提高了定向耦合器的工作帶寬和方向性，對后續太赫茲系統的探討和發展具有重大意義。
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