說明完近彈道單載子傳輸光檢測器設計原理後，本節討論重點為 光子傳輸器的設計原理。初步設計概念是將光子傳輸器分成三個部分 個別模擬，最後再組合在一起。因為每個部分在單獨模擬時結果都有 達到預期所需，但是組合在一起後整體頻率響應卻會差異甚大，所以 組合後仍需經過數次結構調整。最後微調後所得之光子傳輸器的結構 即如圖2-6 所示，以下分別用甲，乙，丙來表示三個部分。其中甲部 分稱為轉接器（Transition），乙部分是帶通濾波器（Band-pass filter），
丙部分則為射頻箍流器（Radio-frequency choke，RF choke）。另外紅 色圓圈部分是要饋入 WR-10 號角天線波導的距離記號，而淺藍色部 分則是近彈道單載子傳輸光檢測器。以下將分別論述三個部分之設計 原理。
甲 乙
丙
甲 乙
丙
λg
4
A
λg
2
B
λ4gA
λg
2
B
圖2-7 光子傳輸器之轉接器俯視結構圖
首先論述甲部分，如圖 2-7 所示，甲部分是由準八木宇田天線
（Quasi-Yagi Uda antenna）與槽線（Slot-line）的組合，由於此次 NBUTC-PD 與被動電路全部採用槽線設計，故不必在輸出處外加共 平面波導－槽線轉接器（CPW-to-SL transition）。為方便論述，以下 將準八木宇田天線處稱為A，而天線連接處的金屬端稱為 B。A 段稱 為Driver，B 稱為 Reflector，如果只單看 A 與 B 部分，就單純只是天 線，但若加上波導，整體就是轉接器。由於Driver 會產生一個偶極天 線輻射場，而 B 的作用就是將 A 產生的 H 平面反射至 A 方向，如此 在轉接器的場（Field）才會往天線端輻射出去，而為了將場完全從 B 反射出去，那麼 A 到 B 的距離就非常重要，因此我們必須透過 HFSS 程式來模擬在各種距離之間的最佳距離。
將訊號注入後，Driver 會產生如圖 2-8 的電流，雖然天線在直流 狀況下是開路（Open circuit），但在特定頻率下，對於交流狀況而言
卻會是導通的，電流走向會如此是由於偶極天線（Dipole antenna）的 電場分佈；而電場最強的位置會在天線的中央。
marker
Slot-line to WG transition +
Quasi-Yagi antenna
圖2-8 電流在轉接器中的走向
40 μm slot-line +
Series an open stub +
75 80 85 90 95 100 105 110
圖2-11 射頻箍流器之模擬模型俯視圖
電訊號將會有部分輸出至 IF 訊號端，此將造成功率額外的損失。故 為了阻擋此功率洩溢，於此引入一帶止濾波器等效電路，並以實際平 面傳輸線將其實現。
圖2-12 共平面波導串聯短路殘段製程圖騰與等效電路
通常共平面波導型式之帶止濾波器可使用「串聯短路殘段」（圖 2-12）或「並聯開路殘段」（圖 2-13）實現，圖中 s 代表短路（Short circuit），o 則代表開路（Open circuit）。於四分之波長共振時，串 聯短路殘段為開路型式；反之，並聯開路殘段則為短路型式。由於設
圖2-13 共平面波導並聯開路殘段製程圖騰與等效電路
計射頻箍流器需使一端之輸入阻抗為開路，所以串聯短路殘段是最直 接的選擇，因為若選擇並聯開路殘段，雖然在低頻時亦可使直流與較 低頻段的訊號通過，但於高頻時必須在共振器前端再加入 90o相位，
才可使短路型式修正為開路，如此不僅會使電路面積上升，而且帶止 效果也未必會比串聯短路殘段寬頻，故此次設計射頻箍流器是選取串 聯短路殘段型式。
射頻箍流器設計原理可由等效電路說明之，由圖 2-14（a）可知 Section-A 是一串聯的形式，當串聯一個四分之波長短路殘段時，經 過四分之波長後將形成開路型式，因此 W 頻段訊號就無法通過。至 於 Section-A 串聯兩段四分之波長短路殘段是為了使整體射頻箍流器 對稱，若只設計一段亦會有截止頻帶的效果。
（a）