一种平面小功率微波微等离子体线性阵列源的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及微波等离子体源的技术领域，尤其涉及一种基于微带传输线的 2. 45GHz平面小功率微波微等离子体线性阵列源。
【背景技术】
[0002] 小功率微波微等离子体技术是一项近几年发展起来的集微电子技术、微波技术和 等离子体技术于一体的高新技术，它是随着MEMS技术的发展而发展起来的。微等离子体包 括直流微等离子体、射频微等离子体和微波微等离子体。当放电空间进一步减小到纳米尺 寸时，就成为纳等离子体。由于微电子机械系统（MEMS)具有低损耗、高隔离、体积小、制造 成本低、易与IC、MMIC电路集成等特点，通过MEMS工艺可以实现微波等离子体的小功率封 装和有源集成。因此将微波等离子体结合MEMS工艺可使等离子体的结构和特性发生巨大 的改变。
[0003] 微波等离子体可广泛应用于新材料、微电子和化学等高科技领域，随着微波等离 子体的小型化发展，电路尺寸要求在毫米级、微米级甚至纳米级。平面小功率微波微等离子 体线性阵列源就是采用MEMS工艺加工一个微带传输线线性阵列，通过不超过200毫瓦的小 功率微波在每个单元激励起5毫米甚至0. 2毫米尺寸的微等离子体。由于此项技术在低成 本的滚动条式低温薄膜沉积和大面积低温材料（如生物制品等）的表面处理等领域具有良 好的应用前景，因而受到越来越广泛的关注。
[0004] 目前，射频等离子体阵列源主要采用四分之一波长微带传输线结构，当谐振频率 为300MHZ-1. 5GHz、输入功率为20W时，通过单点馈电，在传输线阵列和接地导带之间的缝 隙处激励起等离子体。由于这种结构的阵列源，其谐振频率会随着单元数和耦合模式的变 化而变化，导致功率源成本高，而且激励的等离子体分布也不均匀。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型克服了现有技术阵列源的缺陷，较好实现了小功率平面微波微等离子 体线性阵列源的低成本、小功率输入和微等离子体双线性阵列均匀激励。
[0006] 本实用新型根据微波谐振器的親合模理论（Coupled-modetheory，CMT)，四分之 一波长微带传输线阵列、耦合条、接地导带和馈电导带等共同组成的微带谐振器有很多谐 振模式，不同模式对应不同的谐振频率，而谐振频率可以通过数值仿真或实验测试获得。第 一个谐振模式为谐振频率最低的模式，第二个谐振模式为下一个最大谐振频率的模式，本 实用新型指中选取谐振频率为2. 45GHz，即四分之一波长微带传输线阵列以及每个微带传 输线阵列单元的谐振频率都为2. 45GHz。根据CMT模型，两个微带传输线阵列单元之间的耦 合系数只与单元电路几何结构有关，而与频率无关。微带谐振器阵列的场分布取决于两个 微带传输线阵列单元之间耦合系数的差值。
[0007] 本实用新型提出的平面小功率微波微等离子体线性阵列源，包括：微带传输线阵 列、耦合条、接地导带和馈电导带；其中，所述微带传输线阵列包括多个平行排列的微带传 输线单元，所述微带传输线单元通过所述耦合条连接；所述微带传输线单元包括两个四分 之一波长微带传输线，两个所述四分之一波长微带传输线的一端通过第一接地点与接地板 连接，另一端等效开路，贴近所述接地导带，并与所述接地导带之间具有缝隙；所述馈电导 带设置于所述微带传输线阵列的中央，并与所述微带传输线单元平行排列；所述馈电导带 包括第一馈电导带和第二馈电导带，所述第一馈电导带和所述第二馈电导带的一端通过第 二接地点与接地板连接，另一端贴近所述接地导带，并与所述接地导带之间具有缝隙；所述 第一馈电导带上设置有第一馈电点，所述第二馈电导带上设置有第二馈电点；通过双馈电 点输入小功率微波，在缝隙处激励起平面微波微等离子体双线性阵列；所述接地导带上设 置有第三接地点，所述第三接地点与接地板连接。
[0008] 本实用新型提出的平面小功率微波微等离子体线性阵列源中，所述微带传输线单 元的长度为四分之一波导波长的奇数倍，宽度为l_2mm。
[0009] 本实用新型提出的平面小功率微波微等离子体线性阵列源中，所述缝隙宽度范围 为 10-200um〇
[0010] 本实用新型提出的平面小功率微波微等离子体线性阵列源中，所述微带传输线阵 列的谐振频率为2. 45GHz，所述微带传输线单元谐振频率也为2. 45GHz。
[0011] 本实用新型提出的平面小功率微波微等离子体线性阵列源中，所述微带传输线单 元的数量为6-100个；所述微带传输线单元之间的间距为0. 1-lmm。
[0012] 本实用新型提出的平面小功率微波微等离子体线性阵列源中，所述微带传输线单 元之间的间距相等，或随离所述馈电导带的距离增大而线性或指数减小。
[0013] 本实用新型提出的平面小功率微波微等离子体线性阵列源中，所述耦合条的宽度 为 1~10mm〇
[0014] 本实用新型提出的平面小功率微波微等离子体线性阵列源中，所述第一馈电点和 所述第二馈电点的位置与所述耦合条处于同一条直线上；所述馈电导带的宽度等于或大于 所述微带传输线单元的宽度。
[0015] 本实用新型提出的平面小功率微波微等离子体线性阵列源中，所述微带传输线阵 列、所述耦合条、所述接地导带和所述馈电导带的高导电率的金属材料为金或铜；所述微带 传输线阵列、所述耦合条、所述接地导带和所述馈电导带的耐高温、耐腐蚀的低损耗介质基 片为蓝宝石、高阻硅、多孔硅、红宝石或高频陶瓷。
[0016] 本实用新型提出的平面小功率微波微等离子体线性阵列源中，所述接地导带的宽 度为10-50mm;所述第三接地点的位置与所述微带传输线单元相对应，并远离所述缝隙。
[0017] 本实用新型中，第一馈电点和第二馈电点输入端使用SMA接头。
[0018] 本实用新型采用单频谐振、双馈电方式，激励起双线性微波微等离子体阵列。
[0019] 本实用新型提供的平面小功率微波微等离子体线性阵列源是一种激励微波微等 离子体的装置，具有成本低、输入功率小和微等离子体双线性阵列均匀激励等优点。基于四 分之一波长传输线的2. 45GHz平面微带线性阵列源使微波功率源和电路成本降低；使用耦 合条和阵列单元间距渐变可提高耦合系数，减小输入功率；而在馈电导带上采用双馈电可 使缝隙处的微等离子体激励均匀，增大微等离子体线性阵列源的尺寸。
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型平面小功率微波微等离子体线性阵列源的俯视结构示意图。
[0021] 图2为本实用新型平面小功率微波微等离子体线性阵列源的局部放大示意图。
[0022] 图3为本实用新型平面小功率微波微等离子体线性阵列源的纵剖截面示意图。
[0023] 图4a为基于四分之一波长微带谐振器的微波微等离子体线性阵列源单元的等效 电路图。
[0024] 图4b为四分之一波长微带传输线上电压幅度变化曲线。
【具体实施方式】
[0025] 结合以下具体实施例和附图，对实用新型作进一步的详细说明。实施本实用新型 的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常 识，本实用新型没有特别限制内容。
[0026] 本实用新型提出了一种平面小功率微波微等离子体线性阵列源，包括：微带传输 线阵列1、耦合条10、接地导带20和馈电导带30。
[0027] 本实用新型中，微带传输线阵列1包括多个平行排列的微带传输线单元11，多个 微带传输线单元11通过耦合条10连接。微带传输线单元11包括两个四分之一波长微带 传输线111，两个四分之一波长微带传输线111的一端通过同一个第一接地点2与接地板7 连接，另一端贴近接地导带20,并与接地导带20之间具有缝隙3。
[0028] 本实用新型中，馈电导带30设置于微带传输线阵列1的中央，并与微带传输线单 元11平行排列。馈电导带30包括第一馈电导带301和第二馈电导带302,第一馈电导带 301和第二馈电导带302的一端通过第二接地点33与接地板7连接，另一端贴近接地导带 20,并与接地导带20之间具有缝隙3。第一馈电导带301上设置有第一馈电点31，第二馈 电导带302上设置有第二馈电点32。
[0029] 本实用新型中，接地导带20上设置有第三接地点22,第三接地点22与接地板7连 接。
[0030] 本实用新型中，微带传输线单元11的长度为四分之一波导波长的奇数倍，宽度为 l-2mm〇
[0031] 本实用新型中，缝隙3的宽度范围为10-200ym。
[0032] 本实用新型中，微带传输线阵列1的谐振频率为2. 45GHz，微带传输线单元11谐振 频率也为2. 45GHz。
[0033] 本实用新型中，微带传输线单元11的数量为6-100个，微带传输线单元11之间的 间距为0. 1-lmm。
[0034] 本实用新型中，微带传输线单元11之间的间距相等，或随离馈电导带30的距离增 大而线性或指数减小。