專利名稱：周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及濾波器，尤其涉及一種周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器。
背景技術(shù)：
太赫茲(THz)波是指頻率在0. IT-IOTHz (波長(zhǎng)為3000—30 μ m)范圍內(nèi)的電磁波 (1THZ=1012GHZ)。太赫茲波在電磁波頻譜中占有很特殊的位置，如圖一所示。其長(zhǎng)波段方向與毫米波(亞毫米波)相重合，而在短波段方向與紅外線相重合。由于其頻率范圍處于電子學(xué)和光子學(xué)的交叉區(qū)域，太赫茲波的理論研究處在經(jīng)典理論和量子躍遷理論的過(guò)渡區(qū)， 其性質(zhì)表現(xiàn)出一系列不同于其它電磁輻射的特殊性，從而可以應(yīng)用于成像、通信、醫(yī)學(xué)和天文等多個(gè)領(lǐng)域。長(zhǎng)期以來(lái)由于缺乏有效的產(chǎn)生和探測(cè)手段，THz波科學(xué)技術(shù)發(fā)展滯緩。近十幾年來(lái)，隨著超快激光及其相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，連續(xù)可調(diào)的THz脈沖波的產(chǎn)生已經(jīng)不再困難，THz波段應(yīng)用技術(shù)在生物、醫(yī)療、環(huán)境、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的研究也在逐步展開。太赫茲波濾波器作為太赫茲系統(tǒng)中不可缺少的功能器件之一，在實(shí)際應(yīng)用中有非常重要的作用。目前太赫茲波濾波器結(jié)構(gòu)主要超穎材料、表面等離子體等結(jié)構(gòu)，雖然這些濾波器的加工制作技術(shù)已經(jīng)比較成熟，可是由它們的結(jié)構(gòu)往往難于在實(shí)際中制作，成本較高， 對(duì)加工工藝和加工環(huán)境要求也高，因此迫切需要研究出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、便于制作的太赫茲波濾波器來(lái)滿足太赫茲波應(yīng)用的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器。周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器包括信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端、梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層、基體，梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層和基體相連；梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層包括均布的N個(gè)矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)，其中，N 是自然數(shù)，任意6個(gè)按等邊六邊形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)及該六邊形中心點(diǎn)上的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)組合成梅花形排列的矩形孔鏤空周期單元；信號(hào)從信號(hào)輸入端輸入，經(jīng)過(guò)梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層之后到達(dá)信號(hào)輸出端，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。所述的兩個(gè)相鄰矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的間距為28(Γ320 μ m。所述的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)為20(Γ240 μ m,寬為40-80 μ m。所述的梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層的材料為鋁，基體的材料為特氟龍。本實(shí)用新型具有頻率選擇性高、帶寬大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、體積小、重量輕、節(jié)約材料、便于制作及易于集成等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器結(jié)構(gòu)示意圖；[0009]圖2是本實(shí)用新型的梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層示意圖；圖3是本實(shí)用新型的濾波性能曲線。
具體實(shí)施方式
如圖廣3所示，周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器包括信號(hào)輸入端1、信號(hào)輸出端2、梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層3、基體6，梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層3和基體6相連；梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層3包括均布的N 個(gè)矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)5，其中，N是自然數(shù)，任意6個(gè)按等邊六邊形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)5 及該六邊形中心點(diǎn)上的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)5組合成梅花形排列的矩形孔鏤空周期單元4 ；信號(hào)從信號(hào)輸入端1輸入，經(jīng)過(guò)梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層3之后到達(dá)信號(hào)輸出端 2，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。所述的兩個(gè)相鄰矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)5的間距為^(Γ320 μ m。所述的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu) 5的長(zhǎng)為20(Γ240 μ m,寬為40-80 μ m。所述的梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層3的材料為鋁，基體6的材料為特氟龍。實(shí)施例1結(jié)構(gòu)個(gè)數(shù)N為80個(gè)，結(jié)構(gòu)周期為300 μ m，矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)5的長(zhǎng)為220 μ m，寬為 60 μ m。周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器的基體6材料為特氟龍，傳輸層3的材料為鋁。該濾波器中心頻率點(diǎn)為1. 836THz，該點(diǎn)的回波損耗Sll為-47. 5dB，插入損耗S21為-0. 12dB。
權(quán)利要求1.一種周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于包括信號(hào)輸入端(1)、信號(hào)輸出端(2)、梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層(3)、基體(6)，梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層(3)和基體(6)相連；梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層(3) 包括均布的N個(gè)矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)(5)，其中，N是自然數(shù)，任意6個(gè)按等邊六邊形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)(5)及該六邊形中心點(diǎn)上的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)(5)組合成梅花形排列的矩形孔鏤空周期單元(4)；信號(hào)從信號(hào)輸入端(1)輸入，經(jīng)過(guò)梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層 (3)之后到達(dá)信號(hào)輸出端(2)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的兩個(gè)相鄰矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)(5)的間距為28(Γ320μπι。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)(5)的長(zhǎng)為200 240 μ m,寬為40-80 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層(3)的材料為鋁，基體(6)的材料為特氟龍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種周期性梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器。它包括信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端、梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層、基體，梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層和基體相連；梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層包括均布的N個(gè)矩形孔鏤空結(jié)構(gòu),其中，N是自然數(shù)，任意6個(gè)按等邊六邊形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)及該六邊形中心點(diǎn)上的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)組合成梅花形排列的矩形孔鏤空周期單元；信號(hào)從信號(hào)輸入端輸入，經(jīng)過(guò)梅花形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層之后到達(dá)信號(hào)輸出端，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。本實(shí)用新型具有頻率選擇性高、帶寬大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、體積小、重量輕、節(jié)約材料、便于制作及易于集成等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01P1/20GK202034464SQ20112009570
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者張寶月, 李九生 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院