[發明專利]一種電控轉換的太赫茲帶通/帶阻濾波器

在審

• 申請號: 202010049203.5
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111162354A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 胡放榮;李彤;張隆輝;江明珠;王月娥;李東霞;陳濤;姜文英;銀珊;張文濤;韓家廣
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;G02F1/01
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

1.一種電控轉換的太赫茲帶通/帶阻濾波器，包括高阻硅基底(1)、位于高阻硅基底(1)之上的絕緣層(2)和固定于絕緣層(2)表面的二維陣列(4)，所述二維陣列(4)的邊長為入射太赫茲波束直徑的1.0～1.5倍；絕緣層(2)和高阻硅基底(1)的長和寬均大于二維陣列(4)的長和寬；所述絕緣層(2)為氮化硅層或者氧化硅層，厚度為0.5微米～2.0微米；太赫茲波從二維陣列(4)上方正入射，穿過二維陣列(4)得到濾波，并穿過絕緣層(2)和高阻硅基底(1)后射出；其特征在于：

所述二維陣列(4的每個陣列單元包括一個冂形金屬結構(41)、2個T形金屬結構(42)、2個I形金屬結構(43)、1條引線(44)和相變墊片；

所述冂形金屬結構(41)的冂形橫置，兩平行的金屬條的一端與另一作為冂頂的金屬條兩端垂直連接構成冂形；冂頂的垂直平分線為冂形金屬結構(41)的中心線；

所述2個T形金屬結構(42)的T形下方的豎條底端分別與冂形金屬結構(41)兩平行條的另一端連接，2個T形金屬結構(42)相對于冂形金屬結構(41)的中心線呈對稱；T形的豎條與冂形的二平行條垂直，T形頂部橫條平行于冂形金屬結構(41)的中心線；

所述2個I形金屬結構(43)處于冂形金屬結構(41)的冂頂的一側，2個I形金屬結構(43)的中心線處于同一直線上，且該直線垂直于冂形金屬結構(41)的中心線；2個I形金屬結構(43)相對于冂形金屬結構(41)的中心線呈對稱；I形金屬結構(43)主體金屬條與冂形金屬結構(41)冂頂金屬條平行，二者有間隙；

一個內相變墊片(45)處于一個陣列單元內，位于2個I形金屬結構(43)相對一端的下方，內相變墊片(45)的寬度大于I形金屬結構(43)主體頂端或底端短條的長、長度大于2個I形金屬結構(43)相對的一端的短條內側之間距離；即2個I形金屬結構(43)相對一端和I形金屬結構(43)的部分主體位于內相變墊片(45)上且與之相接觸；

間相變墊片(46)處于相鄰的陣列單元行間，位于相鄰的兩行陣列單元的相對的2個T形金屬結構(42)下方，間相變墊片(46)的寬度大于T形金屬結構(42)T形頂橫條的長，長度大于2個T形金屬結構(42)相對的T形頂橫條內側之間距離；即相鄰的陣列行間2個相對T形金屬結構(42)T形頂橫條和它們的部分T形豎條位于間相變墊片(46)上且與之相接觸；

所述二維陣列(4)每一行有一條引線(44)，由最左至最右，每行引線(44)的中心線與該行的各陣列單元冂形金屬結構(41)的中心線重合，每行引線(44)與該行的各陣列單元冂形金屬結構(41)的冂頂金屬條垂直相嵌合連接；此行各陣列單元的2個I形金屬結構(43)分別處于引線(44)的上下兩側，靠近引線(44)的I形金屬結構(43)I形主體的頂端或底端的短條與引線(44)保持間隙；每行的引線(44)壓在位于該行各陣列單元2個I形金屬結構(43)相對一端下方的內相變墊片(45)上并與之接觸；

二維陣列(4)左右兩側絕緣層(2)上各固定一電極(3)，分別連接直流電源的正負極，連接線路上各有一個開關，二開關的啟閉同步；兩側的電極(3)分別與二維陣列(4)左側第一列和右側最后一列的各行的引線(44)相連接；

電極(3)連接直流電源的開關開啟時，兩個相變墊片(45、46)均為低電導率，即行與行之間T形金屬結構(42)是阻斷的，同一陣列單元內的2個I形金屬結構(43)也是阻斷的，此時本濾波器工作于帶阻濾波狀態；

電極(3)連接直流電源的開關閉合時，引線(44)和冂形金屬結構(41)、T形金屬結構(42)通電，二相變墊片(45、46)被加熱轉為高電導率，即二維陣列(4)行與行之間的T形金屬結構(42)連通，同一陣列單元內的2個I形金屬結構(43)也連通，此時本濾波器工作于帶通濾波狀態。

2.根據權利要求1所述的電控轉換的太赫茲帶通/帶阻濾波器，其特征在于：

所述直流電源的電壓為12伏～24伏。

3.根據權利要求1所述的電控轉換的太赫茲帶通/帶阻濾波器，其特征在于：

所述二維陣列(4)中一個陣列單元的橫向寬度為40微米～48微米、縱向長度為64微米～72微米。