專利名稱：周期性正方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：
本實用新型涉及濾波器，尤其涉及一種周期性正方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)：
THz輻射(T輻射)是頻率在0.廣IOTHz的電磁波，位于微波和紅外波段之間。長期以來由于缺乏有效的產(chǎn)生和探測手段，THz波科學(xué)技術(shù)發(fā)展滯緩。近十幾年來，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。國際科技界公認，THz波段是一個非常重要的尚未開發(fā)的前沿領(lǐng)域。太赫茲波由于本身的特點，已經(jīng)引起了世界各國的高度重視。在亞洲地區(qū)，日本理化研究所(RIKEN)已成為世界太赫茲技術(shù)的重要交流中心之一。韓國和中國臺灣地區(qū)也相繼開展了太赫茲相關(guān)光電子材料、THz激光器、太赫茲光譜學(xué)和太赫茲生物醫(yī)學(xué)成像等研究。在國內(nèi)，太赫茲研究也已受到了極大的重視。中國科學(xué)院的物理所和上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、上海應(yīng)用物理研究所、首都師范大學(xué)物理系等研究機構(gòu)在太赫茲相關(guān)領(lǐng)域開展了工作，并初步建成了太赫茲實驗裝置。作為一個具有廣泛應(yīng)用前景的新興學(xué)科，在可以預(yù)見的將來，太赫茲技術(shù)將和電磁波譜的其它波段一樣，給人類的社會生活帶來深遠的影響。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)往往難于在實際中制作，成本較高， 對加工工藝和加工環(huán)境要求也高，因此迫切需要研究出結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、便于制作的太赫茲波濾波器來滿足太赫茲波應(yīng)用的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種周期性正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器。周期性正方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輸入端、信號輸出端、正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層、基體，正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層和基體相連；正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層包括NXN個正方形排列的矩形孔鏤空周期單元，其中，N是自然數(shù)，正方形排列的矩形孔鏤空周期單元由正方形排列的4個矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)組成；信號從信號輸入端輸入，經(jīng)過正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層之后到達信號輸出端，實現(xiàn)對信號進行濾波。所述的兩個相鄰矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)長度方向上的間距為12(Γ160 μ m,寬度方向上的間距為280 320 μ m。所述的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的長為200 240 μ m,寬為40 80 μ m。所述的正方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。本實用新型具有頻率選擇性高、帶寬大、結(jié)構(gòu)簡單、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。
圖1是周期性正方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；圖2是本實用新型的正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層示意圖；圖3是周期性正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器的性能曲線。
具體實施方式
如圖廣3所示，周期性正方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輸入端1、信號輸出端2、正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層3、基體6，正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層3和基體6相連；正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層3包括NXN個正方形排列的矩形孔鏤空周期單元4，其中，N是自然數(shù)，正方形排列的矩形孔鏤空周期單元4 由正方形排列的4個矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)5組成；信號從信號輸入端1輸入，經(jīng)過正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層3之后到達信號輸出端2，實現(xiàn)對信號進行濾波。所述的兩個相鄰矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)5長度方向上的間距為12(Γ 60μπι，寬度方向上的間距為280 320 μ m。所述的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)5的長為200 240 μ m,寬為40 80 μ m。所述的正方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。實施例1結(jié)構(gòu)個數(shù)N為80個，矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)5長度方向上的間距為140 μ m，寬度方向上的間距為300 μ m。，矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)5的長為220 μ m，寬為60 μ m。周期性正方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，正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層3的材料為鋁。該濾波器中心頻率點為1. 225THz，該點的回波損耗Sll為-37. 5dB，插入損耗S21為-0. 22dB。
權(quán)利要求1.一種周期性正方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輸入端(1)、信號輸出端(2)、正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層(3)、基體(6)，正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層(3)和基體(6)相連；正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層(3) 包括NXN個正方形排列的矩形孔鏤空周期單元(4)，其中，N是自然數(shù)，正方形排列的矩形孔鏤空周期單元(4)由正方形排列的4個矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)(5)組成；信號從信號輸入端(1) 輸入，經(jīng)過正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層(3)之后到達信號輸出端(2)，實現(xiàn)對信號進行濾波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性正方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相鄰矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)(5)長度方向上的間距為12(Γ 60μπι，寬度方向上的間距為28(Γ320μπι。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性正方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)的長為20(Γ240 μ m,寬為40 80 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的正方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。
專利摘要本實用新型公開了一種周期性正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器。它包括信號輸入端、信號輸出端、正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層、基體，正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層和基體相連；正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層包括N×N個正方形排列的矩形孔鏤空周期單元，其中，N是自然數(shù)，正方形排列的矩形孔鏤空周期單元由正方形排列的4個矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)組成；信號從信號輸入端輸入，經(jīng)過正方形排列的矩形孔鏤空結(jié)構(gòu)傳輸層之后到達信號輸出端，實現(xiàn)對信號進行濾波。本實用新型具有頻率選擇性高、帶寬大、結(jié)構(gòu)簡單、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。
文檔編號H01P1/20GK202034465SQ20112009570
公開日2011年11月9日 申請日期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 申請人:中國計量學(xué)院