周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器。它包括信号输入端、信号输出端、工字形镂空结构传输层、基体；工字形镂空结构传输层与基体相连，工字形镂空结构传输层包括N×N个工字形镂空周期单元,工字形镂空周期单元由上矩形镂空结构,中矩形镂空结构,下矩形镂空结构连接组合而成；信号从信号输入端输入，依次经过工字形镂空结构传输层、基体之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。本实用新型专利技术具有频率选择性高、带宽大、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及滤波器，尤其涉及一种周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波O
技术介绍
太赫兹(THz)波是指频率在0. IT — 10THz(波长为3000— 30 μ m)范围内的电磁波。 太赫兹波在电磁波谱中介于微波和红外辐射之间，在宇宙中该波段的信息量占总信息量的约50%。可是直至20世纪80年代，对太赫兹波各方面特性的研究和了解还非常有限，因而被称为远红外线和毫米波之间所谓的“太赫兹空隙”。近些年来，太赫兹源实际产生技术的研究取得了很大的进展。太赫兹波处于电子学向光子学过渡的领域，集成了微波通信与光通信的优点首先太赫兹波通信能够获得比微波通信大得多的带宽，能有效解决日益严峻的频带资源短缺的问题。另外太赫兹波具有很好的穿透性，它能以很小的衰减穿透烟尘、墙壁、碳板、布料及陶瓷等物质，解决了光通信在烟尘等恶劣环境中的局限。太赫兹波的传输特性决定了太赫兹波可以应用于卫星间、星地间及短距离的宽带移动通信。另外太赫兹雷达分辨率高，可成为未来的高精度雷达发展方向。随着量子级联激光器、自由电子激光器、 光波差频方法以及通过光整流等产生较大功率的连续太赫兹波方法的出现，以及超外差式和直接探测器的研究等太赫兹探测方面的进展，太赫兹技术逐渐成为世界范围内广泛研究的热点。目前世界上很多国家都积极地开展太赫兹方面的研究，在国内很多高校和研究所从事太赫兹研究。太赫兹系统中，太赫兹波滤波器在实际应用时会发挥非常重要的应用。现在国内外研究的并提出过的太赫兹波滤波器结构主要基于光子晶体、表面等离子体等结构，这些结构往往很复杂，而且在实际制作过程中困难重重，成本较高，对加工工艺和加工环境要求也高。所以迫切需要提出结构简单、尺寸小、便于加工制作的太赫兹波滤波器来促进太赫兹波应用领域的发展。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器。周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器包括信号输入端、信号输出端、工字形镂空结构传输层、基体；工字形镂空结构传输层与基体相连，工字形镂空结构传输层包括 NXN个工字形镂空周期单元，工字形镂空周期单元由上矩形镂空结构，中矩形镂空结构， 下矩形镂空结构连接组合而成；信号从信号输入端输入，依次经过工字形镂空结构传输层、 基体之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。所述的两个相邻工字形镂空周期单元的间距为20(Γ240μπι。所述的上矩形镂空结构和下矩形镂空结构结构相同，尺寸相等，上矩形镂空结构和下矩形镂空结构的长为 12(Γ 60μπι，宽为4(Γ80μπι。所述的中矩形镂空结构的长为12(Γ 60μπι，宽为40 80 μ m。所述的基体的材料为高阻硅材料，工字形镂空结构传输层的材料为铜。本技术具有频率选择性高、带宽大、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。附图说明图1是周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器的结构示意图；图2是本技术的工字形镂空结构传输层的结构示意图；图3是本技术的工字形镂空周期单元结构示意图图4是本技术的太赫兹波滤波器的性能曲线。具体实施方式如图广4所示，周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器包括信号输入端1、信号输出端2、工字形镂空结构传输层3、基体5 ；工字形镂空结构传输层3与基体5相连，工字形镂空结构传输层3包括NXN个工字形镂空周期单元4，工字形镂空周期单元4由上矩形镂空结构6，中矩形镂空结构8，下矩形镂空结构7连接组合而成；信号从信号输入端1输入， 依次经过工字形镂空结构传输层3、基体5之后到达信号输出端2，实现对信号进行滤波。所述的两个相邻工字形镂空周期单元4的间距为20(Γ240μπι。所述的上矩形镂空结构6和下矩形镂空结构7结构相同，尺寸相等，上矩形镂空结构6和下矩形镂空结构 7的长为120 160 μ m,宽为40 80 μ m。所述的中矩形镂空结构8的长为120 160 μ m,宽为 40^80 μ m。所述的基体5的材料为高阻硅材料，工字形镂空结构传输层3的材料为铜。实施例1，设定各参数值如下结构个数N为80个，结构周期为220 μ m,上矩形镂空结构6和下矩形镂空结构7 的长均为140 μ m，宽为60 μ m。中矩形镂空结构8的长为150 μ m，宽为60 μ m。该滤波器的基体是高阻硅材料，传输层结构是铜质材料，中心频率点为0. 9THz，该点的回波损耗Sll 为-30. 5dB，插入损耗S21为-0. 2dB。权利要求1.一种周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端(1)、 信号输出端(2)、工字形镂空结构传输层(3)、基体(5)；工字形镂空结构传输层(3)与基体(5)相连，工字形镂空结构传输层(3)包括NXN个工字形镂空周期单元(4)，工字形镂空周期单元(4)由上矩形镂空结构(6)，中矩形镂空结构(8)，下矩形镂空结构(7)连接组合而成；信号从信号输入端(1)输入，依次经过工字形镂空结构传输层(3)、基体(5)之后到达信号输出端(2 )，实现对信号进行滤波。2.根据权利要求1所述的一种周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的两个相邻工字形镂空周期单元(4)的间距为20(Γ240μπι。3.根据权利要求1所述的一种周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的上矩形镂空结构(6)和下矩形镂空结构(7)结构相同，尺寸相等，上矩形镂空结构(6)和下矩形镂空结构(7)的长为120 160μ m,宽为40 80 μ m。4.根据权利要求1所述的一种周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的中矩形镂空结构(8)的长为12(Γ 60μπι，宽为4(Γ80μπι。5.根据权利要求1所述的一种周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的基体(5)的材料为高阻硅材料，工字形镂空结构传输层(3)的材料为铜。专利摘要本技术公开了一种周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器。它包括信号输入端、信号输出端、工字形镂空结构传输层、基体；工字形镂空结构传输层与基体相连，工字形镂空结构传输层包括N×N个工字形镂空周期单元,工字形镂空周期单元由上矩形镂空结构,中矩形镂空结构,下矩形镂空结构连接组合而成；信号从信号输入端输入，依次经过工字形镂空结构传输层、基体之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。本技术具有频率选择性高、带宽大、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成等优点。文档编号H01P1/20GK202034461SQ201120093319公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日专利技术者张宝月, 李九生 申请人:中国计量学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种周期性工字形镂空结构的太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端（１）、信号输出端（２）、工字形镂空结构传输层（３）、基体（５）；工字形镂空结构传输层（３）与基体（５）相连，工字形镂空结构传输层（３）包括Ｎ×Ｎ个工字形镂空周期单元（４），　工字形镂空周期单元（４）由上矩形镂空结构（６），中矩形镂空结构（８），下矩形镂空结构（７）连接组合而成；信号从信号输入端（１）输入，依次经过工字形镂空结构传输层（３）、基体（５）之后到达信号输出端（２），实现对信号进行滤波。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李九生，张宝月，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：实用新型
国别省市：86