周期性窗棂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窗棂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、窗棂形镂空传输层、基体；窗棂形镂空传输层与基体相连，窗棂形镂空传输层包括N×N个窗棂形镂空周期单元，窗棂形镂空周期单元包括四个中心对称的直角形镂空结构，直角形镂空结构包括顺次相连的T形镂空结构，正方形镂空结构和T形镂空结构，T形镂空结构和T形镂空结构相互垂直，T形镂空结构和T形镂空结构分别与正方形镂空结构的相邻边相连；信号从信号输入端输入，依次经过窗棂形镂空传输层、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窗棂形镂空结构的太赫兹波滤波O
技术介绍
太赫兹波，有时亦被称作太赫兹射线，是从上个世纪80年代中后期，才被正式命名的，在此以前科学家们将统称为远红外射线。太赫兹波是指频率在0. ITHz到IOTHz范围的电磁波，波长大概在0. 03到3mm范围，介于微波与红外之间。实际上，早在一百年前，就有科学工作者涉及过这一波段。在1896年和1897年，Rubens和Nichols就涉及到这一波段，红外光谱到达9μπι (0.009mm)和20 μ m (0. 02mm)，之后又有到达50 μ m的记载。之后的近百年时间，远红外技术取得了许多成果，并且已经产业化。但是涉及太赫兹波段的研究结果和数据非常少，主要是受到有效太赫兹产生源和灵敏探测器的限制，因此这一波段也被称为THz间隙。随着80年代一系列新技术、新材料的发展，特别是超快技术的发展，使得获得宽带稳定的脉冲THz源成为一种准常规技术，THz技术得以迅速发展，并在实际范围内掀起一股THz研究热潮。太赫兹的独特性能给通信(宽带通信)、雷达、电子对抗、电磁武器、 天文学、医学成像(无标记的基因检查、细胞水平的成像)、无损检测、安全检查(生化物的检查)等领域带来了深远的影响。通过多年来不断地研究发现，对太赫兹系统的深入探索将对通信领域产生重要的意义。太赫兹系统主要由辐射源、探测器件和滤波器等各种功能器件组成。与微波频段的通信系统相似，为了使系统的性能提高，需在实际应用过程中滤除掉不需要的频率范围和噪声，那么整个太赫兹系统的高效运行就离不开太赫兹波滤波器发挥重要的作用。当前国内外研究的并提出过的太赫兹波滤波器结构主要有基于光子晶体、表面等离子体的结构，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，提供一种周期性窗棂形镂空结构的太赫兹波滤波器。周期性窗棂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、窗棂形镂空传输层、基体；窗棂形镂空传输层与基体相连，窗棂形镂空传输层包括NXN个窗棂形镂空周期单元，窗棂形镂空周期单元包括四个中心对称的直角形镂空结构，直角形镂空结构包括顺次相连的T形镂空结构，正方形镂空结构和T形镂空结构，T形镂空结构和T形镂空结构相互垂直，T形镂空结构和T形镂空结构分别与正方形镂空结构的相邻边相连；信号从信号输入端输入，依次经过窗棂形镂空传输层、基体之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。所述的两个相邻窗棂形镂空周期单元的间距为8(Γ120 μ m。所述的T形镂空结构和T形镂空结构尺寸大小相同。所述的两个直角形镂空结构的间距为广6ym。所述的基体的材料为砷化镓，窗棂形镂空传输层的材料为铜。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是周期性窗棂形镂空结构的太赫兹波滤波器的结构示意图；图2是本技术的窗棂形镂空传输层的结构示意图；图3是本技术的窗棂形镂空周期单元的结构示意图；图4是周期性窗棂形镂空结构的太赫兹波滤波器性能曲线。具体实施方式如图1-3所示，周期性窗棂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、窗棂形镂空传输层3、基体9 ；窗棂形镂空传输层3与基体5相连，窗棂形镂空传输层3包括NXN个窗棂形镂空周期单元4，窗棂形镂空周期单元4包括四个中心对称的直角形镂空结构5，直角形镂空结构5包括顺次相连的T形镂空结构6，正方形镂空结构7和T 形镂空结构8，T形镂空结构6和T形镂空结构8相互垂直，T形镂空结构6和T形镂空结构8分别与正方形镂空结构7的相邻边相连；信号从信号输入端1输入，依次经过窗棂形镂空传输层3、基体5之后到达信号输出端2，实现对信号进行滤波。所述的两个相邻窗棂形镂空周期单元4的间距为8(Γ120 μ m。所述的T形镂空结构6和T形镂空结构8尺寸大小相同。所述的两个直角形镂空结构5的间距为广6 μ m。所述的基体9的材料为砷化镓，窗棂形镂空传输层3的材料为铜。实施例1，如图3所示，设定各参数值如下结构个数N=SO个，窗棂形镂空周期单元的周期为90 μ m,正方形镂空结构的边长a 为10μπ ，Τ形镂空结构中b为16μπ ，(3为4μπ ，d为20 μ m。两个直角形镂空结构的间距为3μπ 。周期性窗棂形镂空结构的太赫兹波滤波器的基体是高阻硅材料，传输层结构是铜质材料。该太赫兹波滤波器的中心频率点为0. 691ΤΗΖ，该点的回波损耗Sll为-20. 09dB, 插入损耗S21为-0. 3dB。权利要求1.一种周期性窗棂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)、窗棂形镂空传输层(3)、基体(9);窗棂形镂空传输层(3)与基体(9)相连， 窗棂形镂空传输层(3)包括NXN个窗棂形镂空周期单元(4)，窗棂形镂空周期单元(4)包括四个中心对称的直角形镂空结构(5)，直角形镂空结构(5)包括顺次相连的T形镂空结构 (6)，正方形镂空结构(7)和T形镂空结构(8)，T形镂空结构(6)和T形镂空结构(8)相互垂直，T形镂空结构(6)和T形镂空结构(8)分别与正方形镂空结构(7)的相邻边相连；信号从信号输入端(1)输入，依次经过窗棂形镂空传输层(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所述的一种周期性窗棂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窗棂形镂空周期单元(4)的间距为8(Γ 20μπι。3.根据权利要求1所述的一种周期性窗棂形镂空结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的T形镂空结构(6)和T形镂空结构(8)尺寸大小相同。4.根据权利要求1所述的一种周期性窗棂形镂空结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的两个直角形镂空结构(5)的间距为广6μπι。5.根据权利要求1所述的一种周期性窗棂形镂空结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的基体(9)的材料为砷化镓，窗棂形镂空传输层(3)的材料为铜。专利摘要本技术公开了一种周期性窗棂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、窗棂形镂空传输层、基体；窗棂形镂空传输层与基体相连，窗棂形镂空传输层包括N×N个窗棂形镂空周期单元，窗棂形镂空周期单元包括四个中心对称的直角形镂空结构，直角形镂空结构包括顺次相连的T形镂空结构，正方形镂空结构和T形镂空结构，T形镂空结构和T形镂空结构相互垂直，T形镂空结构和T形镂空结构分别与正方形镂空结构的相邻边相连；信号从信号输入端输入，依次经过窗棂形镂空传输层、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优点。文档编号H01P1/20GK201946723SQ20112007694公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22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．　一种周期性窗棂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）、窗棂形镂空传输层（３）、基体（９）；窗棂形镂空传输层（３）与基体（９）相连，窗棂形镂空传输层（３）包括Ｎ×Ｎ个窗棂形镂空周期单元（４），窗棂形镂空周期单元（４）包括四个中心对称的直角形镂空结构（５），直角形镂空结构（５）包括顺次相连的Ｔ形镂空结构（６），正方形镂空结构（７）和Ｔ形镂空结构（８），Ｔ形镂空结构（６）和Ｔ形镂空结构（８）相互垂直，Ｔ形镂空结构（６）和Ｔ形镂空结构（８）分别与正方形镂空结构（７）的相邻边相连；信号从信号输入端（１）输入，依次经过窗棂形镂空传输层（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