本发明专利技术公开了一种基于双层弯曲热执行器的可调太赫兹波导滤波器，包括E面纵向膜片、双层弯曲热执行器和矩形波导，所述E面纵向膜片水平安装在矩形波导内腔的中部；双层弯曲热执行器水平安装在矩形波导内腔的底部，位于E面纵向膜片下方。本发明专利技术所提供的可调太赫兹波导滤波器，将E面纵向膜片和双层弯曲热执行器安装在矩形波导的内腔中，具有工作频率高，调谐范围广，易于制造，通用性强等优点，在太赫兹系统中具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太赫兹无源器件
，具体涉及一种基于双层弯曲热执行器的可调太赫兹波导滤波器。
技术介绍
太赫兹波(THz) —般指频率在0.1?1THz (波长在3mm?30 μ m)范围内的电磁辐射波。它在长波段与毫米波相重合，而在短波段与红外线相重合，可见太赫兹波在电磁波频谱中占有很特殊的位置，对其研究有极其重要的学术价值和应用前景，己经引起世界各国的广泛关注。它在物体成像、环境监测、射电天文、宽带移动通讯、尤其是在卫星通讯和军用雷达等军事领域具有重大的科学价值和广阔的应用前景。太赫兹波在军事领域的重要应用主要有:太赫兹通讯、反隐身太赫兹雷达技术及太赫兹无损检测等。太赫兹信号波束宽度很窄，难以捕捉和干扰，有利于军事通信的保密和雷达系统的抗干扰。太赫兹波具有较宽的传输容量，可提供高达lOGB/s以上的无线传输速率，特别适合于卫星间、星地间及局域网的宽带移动通讯，可以满足未来军事通信和一体化电子系统的要求。太赫兹波能够实现比微波和毫米波更高的分辨率、更精确的定位和成像，在对军事目标进行侦察、识别及精确制导方面的应用有很大潜力。同时因为有机生物大分子在太赫兹频段都有特征吸收谱，所以太赫兹波也是利用雷达进行遥感探测并预警生化武器威胁的理想工具。满足以上应用的固态太赫兹系统主要由信号源、探测器件及各种太赫兹固态传输器件组成，太赫兹固态滤波器可以在通带频率内提供信号输出并在阻带内提供衰减，在系统中起着关键作用。在有些实际应用中，经常需要系统具有动态特性，这就需要滤波器具有可调性，用以实时控制系统中某处的频率响应。传统的可重构滤波器是基于同轴线或微带线，制作在印刷电路板上，体积大，不利于用IC工艺集成且被限制在亚毫米波频率以下。另外传统的谐振频率可调滤波器一般使用PIN 二极管开关或FET开关来实现滤波器频率的可调，而这些开关需要大量的偏置电路，使得滤波器的插入损耗大、尺寸大，不适合小型接收机前端的应用。波导滤波器在太赫兹频段仍然具有低损耗、高Q值、高功率容量等性能的优势，其调谐结构一般使用PIN 二极管、铁电体以及MEMS结构等。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种结构简单、加工方便的基于双层弯曲热执行器的可调太赫兹波导滤波器。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是:一种基于双层弯曲热执行器的可调太赫兹波导滤波器，包括E面纵向膜片、双层弯曲热执行器和矩形波导，所述E面纵向膜片水平安装在矩形波导内腔的中部；双层弯曲热执行器水平安装在矩形波导内腔的底部，位于E面纵向膜片下方。优选的，所述E面纵向膜片包括介质基片和设于介质基片上的多个耦合结构，两两相邻的耦合结构之间开设有谐振腔。优选的，所述耦合结构的数量比滤波阶数数量多一，谐振腔的数量与滤波阶数数量相同。优选的，所述谐振腔的数量为奇数时，以中间谐振腔相对称的两个谐振腔宽度相等，中间谐振腔的宽度最大，向外两侧的谐振腔宽度依次减小；以中间谐振腔相对称的两个耦合结构宽度相等，由中间谐振腔与相邻谐振腔形成的两个耦合结构宽度相等且最大，由中间谐振腔为中心向外两侧形成的耦合结构宽度依次减小。优选的，所述谐振腔数量为偶数时，以中间耦合结构相对称的两个谐振腔宽度相等，由中间耦合结构与相邻耦合结构形成的两个谐振腔宽度相等且最大，由中间耦合结构为中心向外两侧的谐振腔宽度依次减小；以中间耦合结构相对称的两个耦合结构宽度相等，中间的耦合结构宽度最大，向外两侧的耦合结构宽度依次减小。优选的，所述E面纵向膜片的四个角上开设有金属通孔。优选的，所述双层弯曲热执行器包括硅衬底和设于硅衬底上的中间方盘，中间方盘的两侧都设有驱动梁，中间方盘上开设有释放孔，所述中间方盘的数量与谐振腔相同，且--对应，每个中间方盘的大小与其对应的谐振腔大小相同。优选的，所述驱动梁包括四根梁，每根梁分为等长的两部分，其中一部分为多晶娃，另一部分为表面镀金的多晶娃。优选的，所述矩形波导包括下腔体和上腔体，下腔体和上腔体之间设有用于安装E面纵向膜片和双层弯曲热执行器的内腔。优选的，所述矩形波导由无氧铜材料制成，且表面镀金。本专利技术的有益效果是:本专利技术所提供的可调太赫兹波导滤波器，将E面纵向膜片和双层弯曲热执行器安装在矩形波导的内腔中，具有工作频率高，调谐范围广，易于制造，通用性强等优点，在太赫兹系统中具有良好的应用前景。【附图说明】图1是本专利技术可调太赫兹波导滤波器的立体结构示意图；图2是本专利技术E面纵向膜片的平面结构示意图；图3是本专利技术E面纵向膜片的简化结构侧视图；图4是本专利技术双层弯曲热执行器的平面结构示意图；图5是本专利技术双层弯曲热执行器工作状态时的示意图；图6是本专利技术双层弯曲热执行器工作状态时的侧视图；图7是本专利技术双层弯曲热执行器非工作状态时的示意图；图8是本专利技术双层弯曲热执行器非工作状态时的侧视图；图9是本专利技术双层弯曲热执行器安装在下腔体上的示意图；图10是图9竖直方向的剖视图；图11是图9水平方向的剖视图；图12是本专利技术可调太赫兹波导滤波器的截去部分矩形波导后的示意图；图13是本专利技术E面纵向膜片与下腔体的装配示意图；图14是本专利技术可调太赫兹波导滤波器的插入损耗曲线图；图15是本专利技术可调太赫兹波导滤波器的回波损耗曲线图。附图标记说明:1、E面纵向膜片；101、第一耦合结构；102、第一谐振腔；103、第二耦合结构；104、第二谐振腔；105、第三耦合结构；106、第三谐振腔；107、第四耦合结构；108、金属通孔；109、介质基片；2、双层弯曲热执行器；201、第一中间方盘；202、第二中间方盘；203、第三中间方盘；204、驱动梁；205、释放孔；206、硅衬底；3、矩形波导；301、下腔体;302、上腔体。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明:如图1、图12和图13所示，本专利技术的一种基于双层弯曲热执行器的可调太赫兹波导滤波器，包括E面纵向膜片1、双层弯曲热执行器2和矩形波导3，矩形波导3包括下腔体301和上腔体302，下腔体301和上腔体302采用真空铅焊的方式拼装在一起，它们之间设有用于安装E面纵向膜片I和双层弯曲热执行器2的内腔，该内腔的端面为尺寸为aXb的矩形，其竖直方向的边长为a，水平方向的变长为比且b < a，图12是本专利技术可调太赫兹波导滤波器的沿矩形波导的长度方向截去部分矩形波导后的示意图，这样可以直观的看到内腔安装的E面纵向膜片I和双层弯曲热执行器2，E面纵向膜片I水平安装在矩形波导3内腔的中部，与长度为a的竖边垂直；双层弯曲热执行器2水平安装在矩形波导3内腔的底部，位于E面纵向膜片I下方。具体的，矩形波导3由无氧铜材料制成，且表面镀金；矩形波导3外观上为一个两端带法兰盘(图中未示出)的标准波导管；作为一个整体以铣加工的方式生产。如图2和图3所示，E面纵向膜片I包括介质基片109和设于介质基片109上的多个耦合结构，两两相邻的耦合结构之间开设有谐振腔，耦合结构的数量比滤波阶数数量多一，谐振腔的数量与滤波阶数数量相同，谐振腔的数量为奇数时，以中间谐振腔相对称的两个谐振腔宽度相等，中间谐振腔的宽度最大，向外两侧的谐振腔宽度依次减小；以中间谐振腔相对称的两个耦合结构宽度相等，由中间谐振腔与相邻谐振腔形成的两个耦合结构宽度相等且最大，由中间谐振腔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于双层弯曲热执行器的可调太赫兹波导滤波器，其特征在于：包括E面纵向膜片(1)、双层弯曲热执行器(2)和矩形波导(3)，所述E面纵向膜片(1)水平安装在矩形波导(3)内腔的中部；双层弯曲热执行器(2)水平安装在矩形波导(3)内腔的底部，位于E面纵向膜片(1)下方。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡江，郑中万，朱侗，屈晓敏，刘双，宣祖好，张勇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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