[實用新型]周期性開口式十字框形結構的太赫茲波濾波器

有效

• 申請號: 201220205248.8
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN202662746U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 任榮凱;李九生;孫超
• 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開口式十字框形結構的太赫茲波濾波器。?

背景技術

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%。可是直至20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，太赫茲源實際產生技術的研究取得了很大的進展。隨著量子級聯激光器、自由電子激光器、光波差頻方法以及通過光整流等產生較大功率的連續太赫茲波方法的出現，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，太赫茲技術逐漸成為世界范圍內廣泛研究的熱點。目前世界上很多國家都積極地開展太赫茲方面的研究，在國內很多高校和研究所從事太赫茲研究。?

太赫茲系統主要由輻射源、探測器件和各種功能器件組成。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，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。所以迫切需要提出結構簡單、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用領域的發展。?

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種周期性開口式十字框形結構的太赫茲波濾波器。?

周期性開口式十字框形結構的太赫茲波濾波器包括信號輸入端、開口式十字框形結構傳輸層、基體、信號輸出端；開口式十字框形結構傳輸層與基體相連，開口式十字框形結構傳輸層包括N×N個開口式十字框形結構周期單元，N為自然數，開口式十字框形結構周期單元包括一個中間鏤空的開口式正方形金屬邊框，一個十字形金屬結構；信號從信號輸入端輸入，依次經過開口式十字框形結構傳輸層、基體至信號輸出端，實現對信號進行濾波。?

所述的開口式十字框形結構傳輸層2的厚度為1~2μm。所述的基體3的厚度為500~520μm。所述的兩個相鄰的開口式十字框形結構周期單元間距為10~15μm。所述的兩個相鄰的開口式十字框形結構周期為80~85μm。所述的開口式正方形金屬邊框6的邊長為50~60μm，邊框寬度為6~7μm。十字形金屬的寬度為15~20μm長度為65~70μm。所述的基體3的材料為高阻硅材料，開口式十字框形結構傳輸層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是周期性開口式十字框形結構的太赫茲波濾波器的結構示意圖；?

圖2是本實用新型的開口式十字框形結構傳輸層的結構示意圖；

圖3是本實用新型的開口式十字框形結構周期單元的結構示意圖；

圖4是周期性開口式十字框形結構的太赫茲波濾波器性能曲線。

具體實施方式

如圖1~3所示，周期性開口式十字框形結構的太赫茲波濾波器包括信號輸入端1、開口式十字框形結構傳輸層2、基體3、信號輸出端4；開口式十字框形結構傳輸層2與基體3相連，開口式十字框形結構傳輸層2包括N×N個開口式十字框形結構周期單元5，N為自然數，開口式十字框形結構周期單元5包括一個中間鏤空的開口式正方形金屬邊框6，一個十字形金屬結構7；信號從信號輸入端1輸入，依次經過開口式十字框形結構傳輸層2、基體3至信號輸出端4，實現對信號進行濾波。?

所述的開口式十字框形結構傳輸層2的厚度為1~2μm。所述的基體3的厚度為500~520μm。所述的兩個相鄰的開口式十字框形結構周期單元5間距為10~15μm。所述的兩個相鄰的開口式十字框形結構周期單元5周期為80μm。所述的開口式正方形金屬邊框6的邊長為50~60μm，邊框寬度為6~7μm。十字形金屬的寬度為15~20μm長度為65~70μm。所述的基體3的材料為高阻硅材料，開口式十字框形結構傳輸層2的材料為銅。?

實施例1，設定各參數值如下：?

結構個數N=100個，開口式十字框形結構傳輸層的厚度為1μm。基體的厚度為500μm。兩個相鄰的開口式十字框形結構周期單元無間距排列。開口式正方形金屬邊框的邊長為50μm，邊框寬度為5μm。十字形金屬的寬度為20μm長度為65μm。。所述的基體的材料為高阻硅材料，開口式十字框形結構傳輸層的材料為銅。用THz-TDS測得該濾波器中心頻率點為0.313THz，該點的回波損耗S11為-24dB，插入損耗S21為-1.5dB，帶寬為0.23THz。