專利名稱：周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)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雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器。
背景技術(shù)：
19世紀(jì)以來，無線電和雷達(dá)等發(fā)明大大加快了人類社會前進(jìn)的速度，同時使得人類對電磁波控制器件的要求愈發(fā)強(qiáng)烈。控制電 磁波最直接的方法就是在傳播路徑中放入不同的材料來改變傳播性質(zhì)，比如各種衰減片和波片等，但在自然界能找到的傳統(tǒng)材料已經(jīng)越來越難滿足電磁波領(lǐng)域快速發(fā)展的需求，為了更自如的控制電磁波，研究人員嘗試著制造一些具有自然界材料不具備的傳播特性的人工結(jié)構(gòu)材料，就是非常引人注目的人工電磁媒質(zhì)-奇異介質(zhì)。廣義的電磁奇異介質(zhì)的定義為，電磁奇異介質(zhì)是一種認(rèn)為設(shè)計制造的均質(zhì)等效電磁材料，他們具有一些自然界材料不具備的電磁特性。奇異介質(zhì)被設(shè)計為一種均質(zhì)等效結(jié)構(gòu)，所謂均質(zhì)等效結(jié)構(gòu)，是指基本單元的周期應(yīng)遠(yuǎn)小于工作波長，此時，電磁波對于微小的單元結(jié)構(gòu)而言是“近視”的，相互作用可以排除散射和衍射的影響，而其他單元的影響可以平均化處理，宏觀相應(yīng)可以等效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率來表征，因此這些參數(shù)基本只由單元的特性決定而不受排列的影響。奇異介質(zhì)的研究對于太赫茲科學(xué)十分重要。太赫茲科學(xué)的發(fā)展尚需要很多電磁功能器件，然而自然界能操控太赫茲波的材料昂貴而稀少，而奇異介質(zhì)功能器件有望滿足太赫茲發(fā)展的需求。
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，提供一種周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器。周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器包括信號輸入端、雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層、基體、信號輸出端；雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層與基體相連，雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層包括NXN個雪花型結(jié)構(gòu)周期單元，N為自然數(shù)，雪花型結(jié)構(gòu)周期單元圓形，圓形內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓構(gòu)成圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)側(cè)豎直直徑45°方向設(shè)有兩矩形條，兩根矩形條將圓環(huán)平均分成四份，在每份圓環(huán)的中心處開一個缺口 ；信號從信號輸入端輸入，依次經(jīng)過雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層、基體至信號輸出端。所述的雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層的材料為釔鋇銅氧，厚度為O.lym ^O. 5 u m0所述的基體的厚度為500i!m ^600umo所述的兩個相鄰的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元間距為50 u m 60 V- mo所述的雪花型結(jié)構(gòu)周期單兀的外環(huán)半徑為15 y nT20 u m,內(nèi)環(huán)半徑為10um^l2umo所述的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元的矩形條寬度為3 y m飛y m。所述的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元的開口寬度為lynT4iim。所述的基體的材料為高阻娃材料。本實(shí)用新型具有結(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(diǎn)。

圖I是周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器在不同溫度下的諧振透射譜。
具體實(shí)施方式如圖所示，周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器包括信號輸入端I、雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層2、基體3、信號輸出端4 ;雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層2與基體3相連，雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層2包括NXN個雪花型結(jié)構(gòu)周期單元5，N為自然數(shù)，雪花型結(jié)構(gòu)周期單元5圓形，圓形內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓構(gòu)成圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)側(cè)豎直直徑45°方向設(shè)有兩矩形條,兩根矩形條將圓環(huán)平均分成四份，在每份圓環(huán)的中心處開一個缺口 ；信號從信號輸入端I輸入，依次經(jīng)過雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層2、基體3至信號輸出端4。所述的雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層2的材料為釔鋇銅氧，厚度為0.1 ^0.5 u m0所述的基體3的厚度為500 ^600umo所述的兩個相鄰的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元5間距為50 u m 60iim。所述的雪花型結(jié)構(gòu)周期單兀5的外環(huán)半徑為15 y nT20 y m,內(nèi)環(huán)半徑為10um^l2umo所述的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元5的矩形條寬度為3 y m飛y m。所述的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元5的開口寬度為I U nT4ii m。所述的基體3的材料為高阻娃材料。實(shí)施例1，設(shè)定各參數(shù)值如下結(jié)構(gòu)個數(shù)N=IOO個，雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層的材料為釔鋇銅氧，厚度為0. 3 ii m?；w的厚度為500 u m。兩個相鄰的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元間距為50 u m。雪花型結(jié)構(gòu)周期單元的外環(huán)半徑為18 Pm，內(nèi)環(huán)半徑為11 Pm。雪花型結(jié)構(gòu)周期單元的矩形條寬度為4 Pm。雪花型結(jié)構(gòu)周期單元的開口寬度為2 Pm?；w的材料為高阻硅材料。圖3所示周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器不同溫度下的諧振透射譜。從圖中可以看出，在溫度為300K的情況下，頻率為ITHz處的透過率為；當(dāng)溫度降到75K時，頻率為ITHz處的透過率變?yōu)?. 14。從圖中可以看出，通過改變溫度可以控制所示合計結(jié)構(gòu)在頻率為ITHz處的太赫茲波透過率，實(shí)現(xiàn)了太赫茲波的溫度控制濾波功能。
權(quán)利要求1.一種周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器，其特征在于包括信號輸入端(I)、雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層(2)、基體(3)、信號輸出端(4);雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層(2)與基體(3)相連，雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層(2)包括NXN個雪花型結(jié)構(gòu)周期單元(5)，N為自然數(shù)，雪花型結(jié)構(gòu)周期單元(5)為圓形，圓形內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓構(gòu)成圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)側(cè)豎直直徑45°方向設(shè)有兩矩形條，兩根矩形條將圓環(huán)平均分成四份，在每份圓環(huán)的中心處開一個缺口 ；信號從信號輸入端(I)輸入，依次經(jīng)過雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層(2)、基體(3)至信號輸出端(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器，其特征在于所述的雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層(2)的材料為釔鋇銅氧，厚度為0. I y m5 y m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器，其特征在于所述的基體(3)的厚度為500 iim飛OOii m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器，其特征在于所述的兩個相鄰的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元(5)間距為50 60 Pm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器，其特征在于所述的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元(5)的外環(huán)半徑為15 u nT20 u m，內(nèi)環(huán)半徑為10 u m 12 u m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器，其特征在于所述的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元(5)的矩形條寬度為3 y m飛y m。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器，其特征在于所述的雪花型結(jié)構(gòu)周期單元(5)的開口寬度為m。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器，其特征在于所述的基體(3)的材料為聞阻娃。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種周期性雪花型結(jié)構(gòu)的溫度控制太赫茲波可調(diào)濾波器，它包括信號輸入端、雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層、基體、信號輸出端；雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層與基體相連，雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層包括N×N個雪花型結(jié)構(gòu)周期單元，雪花型結(jié)構(gòu)周期單元圓形，圓形內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓構(gòu)成圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)側(cè)豎直直徑45°方向設(shè)有兩矩形條，兩根矩形條將圓環(huán)平均分成四份，在每份圓環(huán)的中心處開一個缺口；信號從信號輸入端輸入，依次經(jīng)過雪花型結(jié)構(gòu)傳輸層、基體至信號輸出端。本實(shí)用新型具有結(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(diǎn)。
文檔編號H01P1/203GK202585688SQ20122020520
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者任榮凱, 李九生, 孫超 申請人:中國計量學(xué)院