[實用新型]周期性環形結構的太赫茲波濾波器

有效

• 申請號: 201320022924.2
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN203218413U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 李九生
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及濾波器，尤其涉及一種周期性環形結構的太赫茲波濾波器。?

背景技術

所謂太赫茲波，是指頻率從0.1THz到10THz的電磁輻射(1THz＝10¹²Hz)。該波段介于微波與遠紅外輻射之間，這兩個相鄰的波段已經是非常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”。?

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，提供一種周期性環形結構的太赫茲波濾波器。?

周期性環形結構的太赫茲波濾波器，其特征在于包括信號輸入端、環形結構傳輸層、基體、信號輸出端；環形結構傳輸層與基體相連，環形結構傳輸層包括100×100個環形結構周期單元；環形金屬周期單元包括一個金屬環形和電容符號形結構；信號從信號輸入端輸入，依次經過環形結構傳輸層、基體之后到達信號輸出端，實現對信號進行濾波。?

所述的環形結構傳輸層的厚度為1～2μm。所述的基體的厚度為400～500μm。兩個相鄰的所述環形結構周期單元間距為10～15μm。所述的金屬環形的外半徑為65～70μm，寬度為4～5μm。所述的電容符號形結構的金屬寬度為4～5μm，空隙寬度為8～10μm，空隙兩側金屬的長度為12～16μm。所述的基體的材料為高阻硅材料，環形結構傳輸層的材料為銅。?

本實用新型具有選擇性高、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是周期性環形結構的太赫茲波濾波器的結構示意圖；?

圖2是本實用新型的環形結構傳輸層的結構示意圖；?

圖3是本實用新型的環形結構周期單元的結構示意圖；?

圖4是周期性環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，周期性環形結構的太赫茲波濾波器，包括信號輸入端1、環形結構傳輸層2、基體3、信號輸出端4；環形結構傳輸層2與基體3相連，環形結構傳輸層2包括100×100個環形結構周期單元5；環形金屬周期單元5包括一個金屬環形6和電容符號形結構7；信號從信號輸入端1輸入，依次經過環形結構傳輸層2、基體3之后到達信號輸出端4，實現對信號進行濾波。?

所述的環形結構傳輸層2的厚度為1～2μm。所述的基體3的厚度為400～500μm。兩個相鄰的所述環形結構周期單元5間距為10～15μm。所述的金屬環形6的外半徑為65～70μm，寬度為4～5μm。所述的電容符號形結構7的金屬寬度為4～5μm，空隙寬度為8～10μm，空隙兩側金屬的長度為12～16μm。所述的基體3的材料為高阻硅材料，環形結構傳輸層2的材料為銅。?

實施例1：?

設定各參數值如下：金屬結構單元個數為100個，環形結構傳輸層為1μm?；w的厚度為500μm。兩個相鄰的環形結構周期單元間距為10μm。金屬環形的外半徑為70μm，寬度為5μm。電容符號形結構的金屬寬度為5μm，空隙寬度為10μm，空隙兩側金屬的長度為?16μm。所述的基體的材料為高阻硅材料，環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0.42THz，該點的回波損耗S11為-24dB，插入損耗S21為-0.9dB，帶寬為0.4THz。?