周期性加框对称凹形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加框对称凹型结构的太赫兹波滤波器。它包括信号输入端、传输层、基体、信号输出端；基体上设有传输层，传输层的厚度为1~2μm，传输层包括N×N个无间距排列的镂空对称凹形结构单元，N为自然数，镂空对称凹形结构单元具有中间镂空的正方形金属边框，在中间镂空的正方形金属边框内设有两个相对的凹形金属结构，四个正方形耦合金属片分别与两个凹形金属结构的两端顶部连接，两个凹形金属结构通过通过连接耦合微带传输线相连，信号从信号输入端输入，依次经过传输层、基体，从信号输出端输出，实现信号滤波。本实用新型专利技术具有双频率、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加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器。
技术介绍
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。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。太赫兹系统主要由辐射源、探测器件和各种功能器件组成。在实际应用中，由于应用环境噪声以及应用需要的限制等，需滤除不需要的频率范围和噪声，提高系统的性能，因而太赫兹波滤波器在实际中有重要的应用。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支撑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，提供一种周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器。周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器包括信号输入端、传输层、基体、信号输出端；基体上设有传输层，传输层的厚度为f2um，传输层包括NXN个无间距排列的镂空对称凹形结构单元，N为自然数，镂空对称凹形结构单元具有中间镂空的正方形金属边框，在中间镂空的正方形金属边框内设有两个相对的凹形金属结构，四个正方形耦合金属片分别与两个凹形金属结构的两端顶部连接，两个凹形金属结构通过通过连接耦合微带传输线相连，信号从信号输入端输入，依次经过传输层、基体，从信号输出端输出，实现信号滤波。所述的基体的厚度为500^201!!^所述的中间镂空的正方形金属边框的边长为150 155 ii m,边框宽度为l(Tl2iim。所述的凹形金属结构的微带线宽度为l(Tl2iim。所述的基体的材料为高阻硅材料，传输层的材料为铜。本技术具有双频率、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I是周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器的结构示意图；图2是本技术的传输层的结构示意图；图3是本技术的镂空对称凹形结构单元的结构示意图；图4是周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器性能曲线。具体实施方式如图f 3所示，周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器包括信号输入端I、传输层2、基体3、信号输出端4 ;基体3上设有传输层2,传输层2的厚度为2 u m,传输层2包括NXN个无间距排列的镂空对称凹形结构单元5，N为自然数，镂空对称凹形结构单元5具有中间镂空的正方形金属边框6，在中间镂空的正方形金属边框6内设有两个相对的凹形金属结构7，四个正方形耦合金属片8分别与两个凹形金属结构7的两端顶部连接，两个凹形金属结构7通过通过连接耦合微带传输线9相连，信号从信号输入端I输入，依次经过传输层2、基体3,从信号输出端4输出，实现信号滤波。所述的基体3的厚度为500^201!!^所述的中间镂空的正方形金属边框6的边长为15(Tl55 u m,边框宽度为l(Tl2 u m。所述的凹形金属结构7的微带线宽度为l(Tl2 u m。所述的基体3的材料为高阻硅材料，传输层2的材料为铜。实施例I，设定各参数值如下结构单元个数N=100，基体的厚度为500 iim。中间镂空的正方形金属边框的边长为150iim，边框宽度为lOiim。凹形金属结构的微带线宽度为10 y m。基体的材料为高阻硅材料，传输层的材料为铜。用太赫兹时域光谱仪测得太赫兹波滤波器的性能曲线如图4所示。一个中心频率点为0. 46THz，回波损耗Sll为-29. 7dB，插入损耗S21为-0. 09dB,带宽为0. ITHz ;另一中心频率点为0. 593THz，回波损耗Sll为-29dB，插入损耗S21为-0. 13dB，带宽为0. ITHz0权利要求1.一种周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端(I)、传输层(2)、基体(3)、信号输出端(4);基体(3)上设有传输层(2),传输层(2)的厚度为f2um，传输层(2)包括NXN个无间距排列的镂空对称凹形结构单元(5)，N为自然数，镂空对称凹形结构单元(5)具有中间镂空的正方形金属边框(6)，在中间镂空的正方形金属边框(6)内设有两个相对的凹形金属结构(7)，四个正方形耦合金属片(8)分别与两个凹形金属结构(7 )的两端顶部连接，两个凹形金属结构(7 )通过通过连接耦合微带传输线(9 )相连，信号从信号输入端(I)输入，依次经过传输层(2)、基体(3),从信号输出端(4)输出，实现信号滤波。2.根据权利要求I所述的一种周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的基体(3)的厚度为50(T520iim。3.根据权利要求I所述的一种周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的中间镂空的正方形金属边框(6)的边长为15(n55i!m，边框宽度为KTUym。4.根据权利要求I所述的一种周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的凹形金属结构(7)的微带线宽度为KTUym。5.根据权利要求I所述的一种周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的基体(3)的材料为高阻硅材料,传输层(2)的材料为铜。专利摘要本技术公开了一种周期性加框对称凹型结构的太赫兹波滤波器。它包括信号输入端、传输层、基体、信号输出端；基体上设有传输层，传输层的厚度为1~2μm，传输层包括N×N个无间距排列的镂空对称凹形结构单元，N为自然数，镂空对称凹形结构单元具有中间镂空的正方形金属边框，在中间镂空的正方形金属边框内设有两个相对的凹形金属结构，四个正方形耦合金属片分别与两个凹形金属结构的两端顶部连接，两个凹形金属结构通过通过连接耦合微带传输线相连，信号从信号输入端输入，依次经过传输层、基体，从信号输出端输出，实现信号滤波。本技术具有双频率、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H01P1/203GK202503089SQ20112053823公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日专利技术者李九生 申请人:中国计量学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种周期性加框对称凹形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端（1）、传输层（2）、基体（3）、信号输出端（4）；基体（3）上设有传输层（2），传输层（2）的厚度为1~2μm，传输层（2）包括N×N个无间距排列的镂空对称凹形结构单元（5），N为自然数，镂空对称凹形结构单元（5）具有中间镂空的正方形金属边框（6），在中间镂空的正方形金属边框（6）内设有两个相对的凹形金属结构（7），四个正方形耦合金属片（8）分别与两个凹形金属结构（7）的两端顶部连接，两个凹形金属结构（7）通过通过连接耦合微带传输线（9）相连，信号从信号输入端（1）输入，依次经过传输层（2）、基体（3），从信号输出端（4）输出，实现信号滤波。

【技术特征摘要】

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