一种太赫兹滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种太赫兹滤波器，涉及滤波器技术领域，包括：法兰盘，其内部沿横剖面对称开设有四个金属谐振腔，相邻的两个金属谐振腔之间均有耦合结构；两个标准波导转接结构，每个标准波导转接结构均包括过渡结构和传输结构，过渡结构包括过渡块和设置在其一侧的反向台阶结构，传输结构包括设置在过渡块另一侧的传输块；两个垫片，设置在法兰盘两侧，每个垫片中部均设有间隙波导结构，间隙波导结构包括钉床结构和阻抗变换结构

【技术实现步骤摘要】
一种太赫兹滤波器


[0001]本专利技术涉及滤波器
，特别是涉及一种太赫兹滤波器
。

技术介绍

[0002]滤波器是通信系统中的重要组成部分，它的主要作用是提取感兴趣频率的信号并抑制其他不需要的信号
。
由于太赫兹通信系统对滤波器电学性能
、
尺寸和集成能力都有较高的要求，因此开发高性能太赫兹滤波器非常契合现代通信的发展趋势，能够显著提升太赫兹通信系统的性能
。
[0003]耦合谐振器理论是设计滤波器的常用方法之一，合理的耦合路径可以产生传输零点，进而提升滤波器的频带选择性
。
在严格的尺寸要求下，设计谐振器布局及其耦合结构的方法显得十分重要，这对滤波器的电学性能的至关重要
。
除滤波器电学性能之外，还需要考虑滤波器与其他器件的互联，因此还需要设计合理的转接结构方便器件在系统中的集成
。
[0004]传统工艺设计制造的太赫兹滤波器会面临损耗大
、
选择性低以及性能低等问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种太赫兹滤波器，解决了传统工艺设计制造的太赫兹滤波器会面临损耗大
、
选择性低以及性能低等问题
。
[0006]本专利技术提供一种太赫兹滤波器，包括：
[0007]法兰盘，其内部沿横剖面对称开设有四个金属谐振腔，其中两个金属谐振腔位于上部，另外两个金属谐振腔位于下部，相邻的两个金属谐振腔之间均有耦合结构；r/>[0008]两个标准波导转接结构，沿横剖面对称设置在法兰盘内部；两个标准波导转接结构设置在四个金属谐振腔一侧，与相邻的两个金属谐振腔之间耦合连接；每个所述标准波导转接结构均包括过渡结构和传输结构，所述过渡结构包括过渡块和设置在其一侧的反向台阶结构，所述过渡块上开设有标准波导口，所述传输结构包括设置在过渡块另一侧的传输块；
[0009]两个垫片，设置在法兰盘两侧，每个所述垫片中部均设有间隙波导结构，所述间隙波导结构包括钉床结构和阻抗变换结构，所述钉床结构包括多个金属矩形凸体单元，多个金属矩形凸体单元周期性排列成多层方阵环绕在阻抗变换结构周围，所述阻抗变换结构中间开设有标准波导口
。
[0010]优选的，四个金属谐振腔分别为第一金属谐振腔
、
第二金属谐振腔
、
第三金属谐振腔和第四金属谐振腔，第一金属谐振腔和第二金属谐振腔共面，第三金属谐振腔和第四金属谐振腔共面，第一金属谐振腔和第四金属谐振腔对称，第二金属谐振腔和第三金属谐振腔对称
。
[0011]优选的，所述第一金属谐振腔和第二金属谐振腔之间为磁耦合，通过水平的第一矩形窗连通；第三金属谐振腔和第四金属谐振腔之间为磁耦合，通过水平的第二矩形窗连通；第一金属谐振腔和第四金属谐振腔之间为电耦合，通过圆形通孔连通；第二金属谐振腔
和第三金属谐振腔之间为磁耦合，通过矩形孔洞连通，所述矩形孔洞的位置远离谐振腔中心
。
[0012]优选的，四个所述金属谐振腔的厚度均为
300
μ
m
，第一金属谐振腔和第四金属谐振腔长度和宽度均为
866
μ
m
，第二金属谐振腔和第三金属谐振腔的长度和宽度均为
899
μ
m
；第一矩形窗和第二矩形窗的厚度均为
100
μ
m
，宽度均为
300
μ
m
，长度均为
439
μ
m
；圆形通孔的厚度为
100
μ
m
，半径为
180
μ
m
；矩形孔洞的厚度为
100
μ
m
，宽度为
200
μ
m
，长度为
480
μ
m。
[0013]优选的，所述标准波导转接结构的厚度为
500
μ
m
，所述过渡块厚度为
100
μ
m
，长度为
1092
μ
m
，宽度为
546
μ
m
；所述反向台阶结构包括三层反向台阶，每层台阶的厚度均为
100
μ
m
，宽度均为
1092
μ
m
，从上到下每层台阶的长度分别为
275
μ
m、250
μ
m、100
μ
m
；所述传输块宽度为
1092
μ
m
，长度为
2000
μ
m
，厚度为
300
μ
m。
[0014]优选的，所述过渡块上开设有输入波导口，信号从输入波导口输入，通过反向台阶结构将不连续的损失降到最低，再通过传输块输出到金属谐振腔中
。
[0015]优选的，所述垫片包括与法兰盘剖面形状相同的圆柱盘和周向分布的四个不规则金属，所述圆柱盘的厚度为
60
μ
m
，不规则金属厚度均为
140
μ
m。
[0016]优选的，所述金属矩形凸体单元的长度和宽度均为
250
μ
m
，厚度为
100
μ
m
，相邻矩形凸体单元之间间隔为
325
μ
m
；所述阻抗变换结构的长度和宽度均为
1300
μ
m
，厚度为
160
μ
m。
[0017]优选的，所述法兰盘选用
UG
‑
387/
Μ
M
标准，厚度为
900
μ
m
，标准波导口选用
WR
‑4标准
。
[0018]优选的，过三维微金属增材制造技术进行加工得到所述太赫兹滤波器
。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术的法兰盘内部沿横剖面对称开设有四个金属谐振腔以及两个标准波导转接结构，两个标准波导转接结构分别与相邻的两个金属谐振腔之间耦合连接，每个标准波导转接结构均包括过渡结构和传输结构，过渡结构包括过渡块和设置在其一侧的反向台阶结构，过渡块上开设有标准波导口
。
本专利技术将传统波导设计方法融合到法兰中，在太赫兹波段上完成了性能卓越的滤波器系统，以紧凑的尺寸实现了低损耗高选择性的优良电学性能
。
同时设有间隙波导结构，包括钉床结构和阻抗变换结构，所设计的间隙波导结构使本专利技术中的滤波器具备了非接触法兰连接能力并且算实现了法兰盘间信号的无泄漏传输，进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种太赫兹滤波器，其特征在于，包括：法兰盘
(102)
，其内部沿横剖面对称开设有四个金属谐振腔，其中两个金属谐振腔位于上部，另外两个金属谐振腔位于下部，相邻的两个金属谐振腔之间均有耦合结构；两个标准波导转接结构，沿横剖面对称设置在法兰盘
(102)
内部；两个标准波导转接结构设置在四个金属谐振腔一侧，与相邻的两个金属谐振腔之间耦合连接；每个所述标准波导转接结构均包括过渡结构和传输结构，所述过渡结构包括过渡块
(301)
和设置在其一侧的反向台阶结构
(302)
，所述过渡块
(301)
上开设有标准波导口，所述传输结构包括设置在过渡块
(301)
另一侧的传输块
(303)
；两个垫片，设置在法兰盘
(102)
两侧，每个所述垫片中部均设有间隙波导结构，所述间隙波导结构包括钉床结构
(402)
和阻抗变换结构
(403)
，所述钉床结构
(402)
包括多个金属矩形凸体单元
(404)
，多个金属矩形凸体单元
(404)
周期性排列成多层方阵环绕在阻抗变换结构
(403)
周围，所述阻抗变换结构
(403)
中间开设有标准波导口
。2.
如权利要求1所述的一种太赫兹滤波器，其特征在于，四个金属谐振腔分别为第一金属谐振腔
(201)、
第二金属谐振腔
(202)、
第三金属谐振腔
(203)
和第四金属谐振腔
(204)
，第一金属谐振腔
(201)
和第二金属谐振腔
(202)
共面，第三金属谐振腔
(203)
和第四金属谐振腔
(204)
共面，第一金属谐振腔
(201)
和第四金属谐振腔
(204)
对称，第二金属谐振腔
(202)
和第三金属谐振腔
(203)
对称
。3.
如权利要求2所述的一种太赫兹滤波器，其特征在于，所述第一金属谐振腔
(201)
和第二金属谐振腔
(202)
之间为磁耦合，通过水平的第一矩形窗
(205)
连通；第三金属谐振腔
(203)
和第四金属谐振腔
(204)
之间为磁耦合，通过水平的第二矩形窗
(207)
连通；第一金属谐振腔
(201)
和第四金属谐振腔
(204)
之间为电耦合，通过圆形通孔
(208)
连通；第二金属谐振腔
(202)
和第三金属谐振腔
(203)
之间为磁耦合，通过矩形孔洞
(206)
连通，所述矩形孔洞
(206)
的位置远离谐振腔中心
。4.
如权利要求3所述的一种太赫兹滤波器，其特征在于，四个所述金属谐振腔的厚度均为
300
μ
m
，第一金属谐振腔
(201)
和第四金属谐振腔
(204)
长度和宽度均为
866
μ
m
，第二金属谐振腔
(202)
和第三金属谐振腔
(203)
的长度和宽度均为
899
μ
m
；第一矩形窗
(205)
和第二矩形窗
(207)
的厚度均为
100
μ
m
，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许进，燕昱霖，计淞耀，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：