周期性B形结构的可调谐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B形结构的可调谐太赫兹波滤波器。它包括信号输入端、信号输出端、B形结构传输层、铁磁材料层、基体，B形结构传输层、铁磁材料层、基体顺次相连；在B形结构传输层包括N×N个B形周期单元，B形周期单元包括正方形结构、E形镂空结构；正方形结构上镂空有E形镂空结构，E形镂空结构由左侧镂空臂、上侧镂空臂、中镂空臂、下侧镂空臂组成，在传输层与基体外加可控磁场；信号从信号输入端输入，依次经过B形结构传输层、铁磁材料层、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B形结构的可调谐太赫兹波滤波O
技术介绍
太赫兹波，通常是指频率从0. ITHz到IOTHz，介于微波和可见光之间的电磁波，它的波长从3mm到30 μ m。太赫兹波段是宏观电磁理论向微观量子理论过渡的区域，也是电子学向光子学的过渡区域，它既不完全适合用光学理论来处理，也不完全适合微波理论来研究。直至20世纪80年代，对太赫兹波段各方面特性的研究和了解都基于理论层次上，而且非常有限，形成了远红外线和毫米波之间所谓的“太赫兹空隙”。近年来由于自由电子激光器、超快技术和材料制备技术的长足进步，推动了太赫兹源和探测技术的进步，使太赫兹
迅速成为重要的科学研究前沿之一，并逐渐成为世界范围内广泛研究的热点。太赫兹系统由于应用环境噪声以及应用需要的限制等，需滤除不必要的频率和噪声，提高系统的性能，因此太赫兹波滤波器作为太赫兹系统中不可缺少的功能器件之一，在实际应用中有非常重要的作用。目前太赫兹波滤波器结构主要基于光子晶体、超颖材料、表面等离子体等结构，虽然一些滤波器的加工制作技术已经比较成熟，但是往往结构复杂，实际制作过程困难，滤波器的频带不可调，成本较高，对加工工艺和加工环境要求也高。因此迫切需要研究出结构简单、尺寸小、便于调节和制作的太赫兹波滤波器来满足太赫兹波应用的要求。
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B形结构的可调谐太赫兹波滤波器。周期性B形结构的可调谐太赫兹波滤波器包括信号输入端、信号输出端、B形结构传输层、铁磁材料层、基体，B形结构传输层、铁磁材料层、基体顺次相连；在B形结构传输层包括NXN个B形周期单元，B形周期单元包括正方形结构、E形镂空结构，正方形结构上镂空有E形镂空结构，E形镂空结构由左侧镂空臂、上侧镂空臂、中镂空臂、下侧镂空臂组成， 在传输层与基体外加可控磁场；信号从信号输入端输入，依次经过B形结构传输层、铁磁材料层、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B形周期单元的间距为80 120 μ m。所述的正方形结构的边长为60 100 μ m。所述的左侧镂空臂的结构为矩形，宽度为3 8 μ m，长度为20 50 μ m， 上侧镂空臂和下侧镂空臂结构相同，均为矩形，长度为20 50 μ m,宽度为3 7 μ m，中镂空臂结构为矩形，长度为20 50 μ m,宽度为1 4 μ m。所述的B形结构传输层的材料为铜，铁磁材料层的材料为钇铁石榴石，基体的材料为钆镓石榴石。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B形结构的可调谐太赫兹波滤波器结构示意图；图2是本技术的B形结构传输层结构示意图；图3是本技术的B形周期单元结构示意图；图4是本技术不加外磁场时的S曲线；图5是本技术加外磁场时的S曲线。具体实施方式如图1 3所示，周期性B形结构的可调谐太赫兹波滤波器包括信号输入端1、信号输出端2、B形结构传输层3、铁磁材料层5、基体6，B形结构传输层3、铁磁材料层5、基体6顺次相连；在B形结构传输层3包括NXN个B形周期单元4，B形周期单元4包括正方形结构7、E形镂空结构8，在传输层3与基体6外加可控磁场13 ；正方形结构7上镂空有E 形镂空结构8，E形镂空结构8由左侧镂空臂9、上侧镂空臂10、中镂空臂11、下侧镂空臂12 组成；信号从信号输入端1输入，依次经过B形结构传输层3、铁磁材料层5、基体6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B形周期单元4的间距为80 120 μ m。所述的正方形结构7的边长为60 100 μ m。所述的左侧镂空臂9的结构为矩形，宽度为3 8 μ m，长度为20 50 μ m,上侧镂空臂10和下侧镂空臂12结构相同，均为矩形，长度为20 50 μ m,宽度为3 7 μ m,中镂空臂11结构为矩形，长度为20 50 μ m,宽度为1 4 μ m。所述的B形结构传输层3的材料为铜，铁磁材料层5的材料为钇铁石榴石，基体6的材料为钆镓石榴石。实施例1结构个数N = 80个，正方形边长a = 40 μ m，E形结构中镂空臂长为18，宽为3 μ m， 左镂空臂9的长为12 μ m，宽为4 μ m ；上镂空臂10和下镂空臂12的长为10 μ m，宽为4 μ m ； 基体是钆镓石榴石材料，铁磁材料层是钇铁石榴石材料，传输层结构是铜质材料。在外加磁场B = OA/m的情况下，用THz-TDS测得该滤波器中心频率点为0. 98THz，该点的回波损耗Sll是-12. 5dB，插入损耗S21是-0. 71dB。在外加磁场B = 50000A/m的情况下，用 THz-TDS测得该滤波器中心频率点为1. 15THz，该点的回波损耗Sll是-12. 4dB，插入损耗 S21 是-0. 73dB。权利要求1.一种周期性B形结构的可调谐太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端(1)、信号输出端O)、B形结构传输层(3)、铁磁材料层(5)、基体(6)，B形结构传输层(3)、铁磁材料层(5)、基体(6)顺次相连；在B形结构传输层(3)包括NXN个B形周期单元，B形周期单元⑷包括正方形结构(7)、E形镂空结构⑶；正方形结构(7)上镂空有E形镂空结构(8)，E形镂空结构(8)由左侧镂空臂(9)、上侧镂空臂(10)、中镂空臂(11)、下侧镂空臂(12)组成；在传输层(3)与基体(6)外加可控磁场(13)，信号从信号输入端⑴输入， 依次经过B形结构传输层(3)、铁磁材料层(5)、基体(6)之后到达信号输出端0)，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B形结构的可调谐太赫兹波滤波器，其特征在于所述的两个相邻B形周期单元的间距为80 120 μ m。3.根据权利要求1所述的一种周期性B形结构的可调谐太赫兹波滤波器，其特征在于所述的正方形结构(7)的边长为60 100 μ m。4.根据权利要求1所述的一种周期性B形结构的可调谐太赫兹波滤波器，其特征在于所述的左侧镂空臂(9)的结构为矩形，宽度为3 8 μ m，长度为20 50 μ m,上侧镂空臂 (10)和下侧镂空臂(12)结构相同，均为矩形，长度为20 50μπι，宽度为3 7μπι，中镂空臂(11)结构为矩形，长度为20 50μπι，宽度为1 4μπι。5.根据权利要求1所述的一种周期性B形结构的可调谐太赫兹波滤波器，其特征在于所述的B形结构传输层C3)的材料为铜，铁磁材料层( 的材料为钇铁石榴石，基体(6)的材料为钆镓石榴石。专利摘要本技术公开了一种周期性B形结构的可调谐太赫兹波滤波器。它包括信号输入端、信号输出端、B形结构传输层、铁磁材料层、基体，B形结构传输层、铁磁材料层、基体顺次相连；在B形结构传输层包括N×N个B形周期单元，B形周期单元包括正方形结构、E形镂空结构；正方形结构上镂空有E形镂空结构，E形镂空结构由左侧镂空臂、上侧镂空臂、中镂空臂、下侧镂空臂组成，在传输层与基体外加可控磁场；信号从信号输入端输入，依次经过B形结构传输层、铁磁材料层、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、本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种周期性Ｂ形结构的可调谐太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端（１）、信号输出端（２）、Ｂ形结构传输层（３）、铁磁材料层（５）、基体（６），Ｂ形结构传输层（３）、铁磁材料层（５）、基体（６）顺次相连；在Ｂ形结构传输层（３）包括Ｎ×Ｎ个Ｂ形周期单元（４），Ｂ形周期单元（４）包括正方形结构（７）、Ｅ形镂空结构（８）；正方形结构（７）上镂空有Ｅ形镂空结构（８），Ｅ形镂空结构（８）由左侧镂空臂（９）、上侧镂空臂（１０）、中镂空臂（１１）、下侧镂空臂（１２）组成；在传输层（３）与基体（６）外加可控磁场（１３），信号从信号输入端（１）输入，依次经过Ｂ形结构传输层（３）、铁磁材料层（５）、基体（６）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