[實用新型]周期性C形鏤空結構的太赫茲波濾波器

無效

• 申請號: 201120093318.0
• 申請日: 2011-04-01
• 公開（公告）號: CN202034460U
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 李九生;張寶月
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型涉及濾波器，尤其涉及一種周期性C形鏤空結構的太赫茲波濾波器。?

背景技術

太赫茲波（Terahertz，THz）是指頻率在0.1~10THz或波長為30μm~3mm范圍內的電磁波。THz技術之所以引起人們廣泛的關注，首先是因為該波段電磁波的重要性，物質的THz光譜（發射譜、透射譜和反射譜）包含有非常豐富的物理和化學信息，研究材料在這一波段的光譜對于物質結構的探索具有重要意義；其次，THz脈沖光源與傳統光源相比具有很多獨特的性質：如瞬態性、相干性、寬帶性、低能性等等。介于微波和紅外光之間的THz波在應用方面相對與其他波段的微波、可見光以及?X射線等具有很強的互補性，因此，該領域的應用研究具有巨大潛力。?

太赫茲輻射源、探測器件和各種功能器件組成了太赫茲系統。太赫茲系統在實際應用中，由于應用環境噪聲以及應用需要的限制等，需濾除不需要的頻率范圍和噪聲，以提高系統的性能，因而太赫茲波濾波器在實際中有重要的應用。?

當前國內外研究的并提出過的太赫茲波濾波器結構主要基于光子晶體、表面等離子體等結構，這些結構往往很復雜，而且在實際制作過程中困難重重，成本較高，對加工工藝和加工環境要求也高。所以，結構簡單、尺寸小、便于加工制作的太赫茲波濾波器便成為亟待研究和開發的重要器件，它將為太赫茲波應用領域的發展作出貢獻。?

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種周期性C形鏤空結構的太赫茲波濾波器。?

周期性C形鏤空結構的太赫茲波濾波器包括信號輸入端、信號輸出端、C形鏤空結構傳輸層、基體；C形鏤空結構傳輸層與基體相連，C形鏤空結構傳輸層包括N×N個C形鏤空周期單元，其中，N是自然數；信號從信號輸入端輸入，依次經過C形鏤空結構傳輸層、基體之后到達信號輸出端，實現對信號進行濾波。?

所述的兩個相鄰C形鏤空周期單元的間距為400~500μm。所述的C形鏤空周期單元的環形內徑為100~150μm，環形外徑為160~200μm，環形開口寬度為20~50μm。所述的基體的材料為高阻硅材料，C形鏤空結構傳輸層的材料為銅。?

本實用新型具有頻率選擇性高、帶寬大、結構簡單、尺寸小、體積小、重量輕、節約材料、便于制作及易于集成等優點。?

附圖說明

圖1是周期性C形鏤空結構的太赫茲波濾波器的結構示意圖；?

圖2是本實用新型的C形鏤空結構傳輸層的結構示意圖；

圖3是本實用新型的太赫茲波濾波器性能曲線。

具體實施方式

如圖1~3所示，周期性C形鏤空結構的太赫茲波濾波器包括信號輸入端1、信號輸出端2、C形鏤空結構傳輸層3、基體5；C形鏤空結構傳輸層3與基體5相連，C形鏤空結構傳輸層3包括N×N個C形鏤空周期單元4，其中，N是自然數；信號從信號輸入端1輸入，依次經過C形鏤空結構傳輸層3、基體5之后到達信號輸出端2，實現對信號進行濾波。?

所述的兩個相鄰C形鏤空周期單元4的間距為400~500μm。所述的C形鏤空周期單元4的環形內徑為100~150μm，環形外徑為160~200μm，環形開口寬度為20~50μm。所述的基體5的材料為高阻硅材料，C形鏤空結構傳輸層3的材料為銅。?

實施例1，設定各參數值如下：?

結構個數N為80個，結構周期為450μm，C形鏤空周期單元4的環形內徑為120μm，環形外徑為170μm，環形開口寬度為40μm。周期性C形鏤空結構的太赫茲波濾波器的基體是高阻硅材料，傳輸層結構是銅質材料。該濾波器中心頻率點為0.73THz，該點的回波損耗S11為-38.5dB，插入損耗S21為-0.2dB。