專利名稱：周期性開口式十字框形結(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，尤其涉及ー種周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器。
背景技術(shù)：
太赫茲波在電磁波譜中介于微波和紅外輻射之間，在宇宙中該波段的信息量占總信息量的約50%?？墒侵敝?0世紀80年代，對太赫茲波各方面特性的研究和了解還非常有限，因而被稱為遠紅外線和毫米波之間所謂的“太赫茲空隙”。近些年來，太赫茲源實際產(chǎn)生技術(shù)的研究取得了很大的進展。隨著量子級聯(lián)激光器、自由電子激光器、光波差頻方法以及通過光整流等產(chǎn)生較大功率的連續(xù)太赫茲波方法的出現(xiàn)，以及超外差式和直接探測器的研 究等太赫茲探測方面的進展，太赫茲技術(shù)逐漸成為世界范圍內(nèi)廣泛研究的熱點。目前世界上很多國家都積極地開展太赫茲方面的研究，在國內(nèi)很多高校和研究所從事太赫茲研究。太赫茲系統(tǒng)主要由輻射源、探測器件和各種功能器件組成。在實際應(yīng)用中，由于應(yīng)用環(huán)境噪聲以及應(yīng)用需要的限制等，需濾除不需要的頻率范圍和噪聲，提高系統(tǒng)的性能，因而太赫茲波濾波器在實際中有重要的應(yīng)用。當(dāng)前國內(nèi)外研究的并提出過的太赫茲波濾波器結(jié)構(gòu)主要基于光子晶體、表面等離子體等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，而且在實際制作過程中困難重重，成本較高，對加工エ藝和加工環(huán)境要求也高。所以迫切需要提出結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、便于加工制作的太赫茲波濾波器來支撐太赫茲波應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。
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，提供ー種周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器。周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器包括信號輸入端、開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層、基體、信號輸出端；開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層與基體相連，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層包括NXN個開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元，N為自然數(shù)，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元包括一個中間鏤空的開ロ式正方形金屬邊框，ー個十字形金屬結(jié)構(gòu)；信號從信號輸入端輸入，依次經(jīng)過開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層、基體至信號輸出端，實現(xiàn)對信號進行濾波。所述的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層2的厚度為f 2 ym。所述的基體3的厚度為500^520 u m0所述的兩個相鄰的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元間距為l(ri5i!m。所述的兩個相鄰的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期為8(T85 y m。所述的開ロ式正方形金屬邊框6的邊長為50飛011111，邊框?qū)挾葹? 711111。十字形金屬的寬度為15 20 iim長度為65 70 iim。所述的基體3的材料為高阻娃材料，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層2的材料為銅。本實用新型具有雙頻率、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I是周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器性能曲線。
具體實施方式
如圖f 3所示，周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器包括信號輸入端I、開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層2、基體3、信號輸出端4 ;開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層2與基體3相連，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層2包括NXN個開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元5，N為自 然數(shù)，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元5包括一個中間鏤空的開ロ式正方形金屬邊框6，ー個 十字形金屬結(jié)構(gòu)7 ;信號從信號輸入端I輸入，依次經(jīng)過開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層2、基體3至信號輸出端4，實現(xiàn)對信號進行濾波。所述的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層2的厚度為Hym。所述的基體3的厚度為500^520 u m0所述的兩個相鄰的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元5間距為10151! m。所述的兩個相鄰的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元5周期為80 u m。所述的開ロ式正方形金屬邊框6的邊長為5(T60 u m,邊框?qū)挾葹? 7 u m。十字形金屬的寬度為15 20 u m長度為65 70 u m。所述的基體3的材料為高阻娃材料，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層2的材料為銅。實施例I，設(shè)定各參數(shù)值如下結(jié)構(gòu)個數(shù)N=IOO個，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層的厚度為lym。基體的厚度為500 u m0兩個相鄰的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元無間距排列。開ロ式正方形金屬邊框的邊長為50 ii m,邊框?qū)挾葹? ii m。十字形金屬的寬度為20 ii m長度為65 ii m。。所述的基體的材料為高阻硅材料，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層的材料為銅。用THz-TDS測得該濾波器中心頻率點為0. 313THz，該點的回波損耗Sll為_24dB，插入損耗S21為-I. 5dB，帶寬為
0.23THz。
權(quán)利要求1.ー種周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于包括信號輸入端(I)、開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層(2)、基體(3)、信號輸出端(4);開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層(2)與基體(3)相連，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層(2)包括NXN個開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元(5)，N為自然數(shù)，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元(5)包括一個中間鏤空的開ロ式正方形金屬邊框(6)，ー個十字形金屬結(jié)構(gòu)(7);信號從信號輸入端(I)輸入，依次經(jīng)過開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層(2)、基體(3)至信號輸出端(4)，實現(xiàn)對信號進行濾波。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層(2)的厚度為llym。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的基體(3)的厚度為50(T520iim。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的兩個相鄰的開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)周期単元(5)間距為10151! m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的開ロ式正方形金屬邊框(6)的邊長為50 60 V- m,邊框?qū)挾葹? 7 u m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的十字形金屬結(jié)構(gòu)(7)的寬度為15 20 V- m長度為65 70 u m。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種周期性開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的基體(3)的材料為高阻硅材料，開ロ式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層(2)的材料為銅。
專利摘要本實用新型公開了一種周期性開口式十字框形結(jié)構(gòu)的太赫茲波濾波器。它包括信號輸入端、開口式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層、基體、信號輸出端；開口式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層與基體相連，開口式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層包括N×N個開口式十字框形結(jié)構(gòu)周期單元，N為自然數(shù)，開口式十字框形結(jié)構(gòu)周期單元包括一個中間鏤空的開口式正方形金屬邊框，一個十字形金屬結(jié)構(gòu)；信號從信號輸入端輸入，依次經(jīng)過開口式十字框形結(jié)構(gòu)傳輸層、基體至信號輸出端，實現(xiàn)對信號進行濾波。本實用新型具有響應(yīng)速度快、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H01P1/20GK202662746SQ201220205248
公開日2013年1月9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