[實用新型]一種周期性回型鏤空結構的太赫茲濾波器

有效

• 申請號: 201420688258.0
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN204167445U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 靳偉;楊超;孫宇航;王捷;杜恭賀;鄒志純;孫建;馬紅
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;G02B5/20
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本實用新型涉及濾波器，尤其涉及一種周期性回型鏤空結構的太赫茲濾波器。

背景技術

太赫茲波亦稱作太赫茲射線，是從上個世紀80年代中后期，才被正式命名的，在此以前科學家們將統稱為遠紅外射線。太赫茲波通常是指頻率在0.1～10THz(波長30μm～3mm)之間的電磁波，其波段位于微波和紅外光之間，屬于遠紅外波段。實際上，早在一百年前，就有科學工作者涉及過這一波段。在1896年和1897年，Rubens和Nichols就涉及到這一波段，紅外光譜到達9μm(0.009mm)和20μm(0.02mm)，之后又有到達50μm的記載。之后的近百年時間，遠紅外技術取得了許多成果，并且已經產業化。但是涉及太赫茲波段的研究結果和數據非常少，主要是受到有效太赫茲產生源和靈敏探測器的限制，因此這一波段也被稱為THz間隙。隨著80年代一系列新技術、新材料的發展，特別是超快技術的發展，使得獲得寬帶穩定的脈沖THz源成為一種準常規技術，THz技術得以迅速發展，并在國際范圍內掀起一股THz研究熱潮。太赫茲的獨特性能給通信(寬帶通信)、雷達、電子對抗、電磁武器、天文學、醫學成像(無標記的基因檢查、細胞水平的成像)、無損檢測、安全檢查(生化物的檢查)等領域帶來了深遠的影響。

通過多年來不斷地研究發現，對太赫茲系統的深入探索將對通信領域產生重要的意義。太赫茲系統主要由輻射源、探測器件和濾波器等各種功能器件組成。與微波頻段的通信系統相似，為了使系統的性能提高，需在實際應用過程中濾除掉不需要的頻率范圍和噪聲，那么整個太赫茲系統的高效運行就離不開太赫茲波濾波器發揮重要的作用。

當前國內外研究的并提出過的太赫茲波濾波器結構主要有基于光子晶體、表面等離子體的結構，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促進太赫茲波應用領域的發展。

實用新型內容

本實用新型的目的是客服現有技術的不足，提供一種周期性回型鏤空結構的太赫茲濾波器，包括信號輸入端(1)、信號輸出端(2)、回型鏤空傳輸層(3)、基體(8)；回型鏤空傳輸層(3)與基體(8)相連，回型鏤空傳輸層(3)包括N×N個回型鏤空周期單元(4)，每個回型鏤空周期單元(4)包括四個中心對稱的口型鏤空結構(5)，口型鏤空結構(5)包括等邊“L”鏤空結構(6)和等邊“L”鏤空結構(7)，“L”鏤空結構(6)和“L”鏤空結構(7)大口相對組成口型鏤空結構(5)；信號從信號輸入端(1)輸入，依次經過回型鏤空傳輸層(3)、基體(8)之后到達信號輸出端(2)，實現對信號進行濾波。

所述的兩個相鄰回型鏤空周期單元(4)的間距為80～100μm。所述的“L”鏤空結構(6)和“L”鏤空結構(7)尺寸大小不同。所述的兩個口型鏤空結構(5)的間距為6～10μm。所述的基體(8)的材料為砷化鎵，回型鏤空傳輸層(3)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、便于制作易于集成等優點。

附圖說明

通過參照附圖更詳細地描述本實用新型的示例性實施例，本實用新型的以上和其它方面及優點將變得更加易于清楚，在附圖中：

圖1是周期性回型鏤空結構的太赫茲濾波器的結構示意圖；

圖2是本實用新型的回型鏤空傳輸層的結構示意圖；

圖3是本實用新型的回型鏤空周期單元的結構示意圖；

圖4是周期性回型鏤空結構的太赫茲波濾波器性能曲線。

具體實施方式

在下文中，現在將參照附圖更充分地描述本實用新型，在附圖中示出了各種實施例。然而，本實用新型可以以許多不同的形式來實施，且不應該解釋為局限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完全的，并將本實用新型的范圍充分地傳達給本領域技術人員。

在下文中，將參照附圖更詳細地描述本實用新型的示例性實施例。

如圖1-3所示，周期性回型鏤空結構的太赫茲濾波器包括信號輸入端1、信號輸出端2、回型鏤空傳輸層3、基體8；回型鏤空傳輸層3與基體8相連，回型鏤空傳輸層3包括N×N個回型鏤空周期單元4，回型鏤空周期單元4包括四個中心對稱的口型鏤空結構5，口型鏤空結構5包括“L”鏤空結構6和“L”鏤空結構7，“L”鏤空結構6和“L”鏤空結構7大口相對組成口型鏤空結構5；信號從信號輸入端1輸入，依次經過回型鏤空傳輸層3、基體8之后到達信號輸出端2，實現對信號進行濾波。