专利名称：周期性开口式十字框形结构的太赫兹波滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及滤波器，尤其涉及ー种周期性开ロ式十字框形结构的太赫兹波滤波器。
背景技术：
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測器的研 究等太赫兹探測方面的进展，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、探測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，对加工エ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。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供ー种周期性开ロ式十字框形结构的太赫兹波滤波器。周期性开ロ式十字框形结构的太赫兹波滤波器包括信号输入端、开ロ式十字框形结构传输层、基体、信号输出端；开ロ式十字框形结构传输层与基体相连，开ロ式十字框形结构传输层包括NXN个开ロ式十字框形结构周期単元，N为自然数，开ロ式十字框形结构周期単元包括一个中间镂空的开ロ式正方形金属边框，ー个十字形金属结构；信号从信号输入端输入，依次经过开ロ式十字框形结构传输层、基体至信号输出端，实现对信号进行滤波。所述的开ロ式十字框形结构传输层2的厚度为f 2 ym。所述的基体3的厚度为500^520 u m0所述的两个相邻的开ロ式十字框形结构周期単元间距为l(ri5i!m。所述的两个相邻的开ロ式十字框形结构周期为8(T85 y m。所述的开ロ式正方形金属边框6的边长为50飞011111，边框宽度为6 711111。十字形金属的宽度为15 20 iim长度为65 70 iim。所述的基体3的材料为高阻娃材料，开ロ式十字框形结构传输层2的材料为铜。本实用新型具有双频率、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。
图I是周期性开ロ式十字框形结构的太赫兹波滤波器的结构示意图；图2是本实用新型的开ロ式十字框形结构传输层的结构示意图；图3是本实用新型的开ロ式十字框形结构周期単元的结构示意图；图4是周期性开ロ式十字框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，周期性开ロ式十字框形结构的太赫兹波滤波器包括信号输入端I、开ロ式十字框形结构传输层2、基体3、信号输出端4 ;开ロ式十字框形结构传输层2与基体3相连，开ロ式十字框形结构传输层2包括NXN个开ロ式十字框形结构周期単元5，N为自 然数，开ロ式十字框形结构周期単元5包括一个中间镂空的开ロ式正方形金属边框6，ー个 十字形金属结构7 ;信号从信号输入端I输入，依次经过开ロ式十字框形结构传输层2、基体3至信号输出端4，实现对信号进行滤波。所述的开ロ式十字框形结构传输层2的厚度为Hym。所述的基体3的厚度为500^520 u m0所述的两个相邻的开ロ式十字框形结构周期単元5间距为10151! m。所述的两个相邻的开ロ式十字框形结构周期単元5周期为80 u m。所述的开ロ式正方形金属边框6的边长为5(T60 u m,边框宽度为6 7 u m。十字形金属的宽度为15 20 u m长度为65 70 u m。所述的基体3的材料为高阻娃材料，开ロ式十字框形结构传输层2的材料为铜。实施例I，设定各參数值如下结构个数N=IOO个，开ロ式十字框形结构传输层的厚度为lym。基体的厚度为500 u m0两个相邻的开ロ式十字框形结构周期単元无间距排列。开ロ式正方形金属边框的边长为50 ii m,边框宽度为5 ii m。十字形金属的宽度为20 ii m长度为65 ii m。。所述的基体的材料为高阻硅材料，开ロ式十字框形结构传输层的材料为铜。用THz-TDS测得该滤波器中心频率点为0. 313THz，该点的回波损耗Sll为_24dB，插入损耗S21为-I. 5dB，带宽为
0.23THz。
权利要求1.ー种周期性开ロ式十字框形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端(I)、开ロ式十字框形结构传输层(2)、基体(3)、信号输出端(4);开ロ式十字框形结构传输层(2)与基体(3)相连，开ロ式十字框形结构传输层(2)包括NXN个开ロ式十字框形结构周期単元(5)，N为自然数，开ロ式十字框形结构周期単元(5)包括一个中间镂空的开ロ式正方形金属边框(6)，ー个十字形金属结构(7);信号从信号输入端(I)输入，依次经过开ロ式十字框形结构传输层(2)、基体(3)至信号输出端(4)，实现对信号进行滤波。
2.根据权利要求I所述的ー种周期性开ロ式十字框形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的开ロ式十字框形结构传输层(2)的厚度为llym。
3.根据权利要求I所述的ー种周期性开ロ式十字框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。
4.根据权利要求I所述的ー种周期性开ロ式十字框形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的两个相邻的开ロ式十字框形结构周期単元(5)间距为10151! m。
5.根据权利要求I所述的ー种周期性开ロ式十字框形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的开ロ式正方形金属边框(6)的边长为50 60 V- m,边框宽度为4 7 u m。
6.根据权利要求I所述的ー种周期性开ロ式十字框形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于所述的十字形金属结构(7)的宽度为15 20 V- m长度为65 70 u m。
7.根据权利要求I所述的ー种周期性开ロ式十字框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，开ロ式十字框形结构传输层(2)的材料为铜。
专利摘要本实用新型公开了一种周期性开口式十字框形结构的太赫兹波滤波器。它包括信号输入端、开口式十字框形结构传输层、基体、信号输出端；开口式十字框形结构传输层与基体相连，开口式十字框形结构传输层包括N×N个开口式十字框形结构周期单元，N为自然数，开口式十字框形结构周期单元包括一个中间镂空的开口式正方形金属边框，一个十字形金属结构；信号从信号输入端输入，依次经过开口式十字框形结构传输层、基体至信号输出端，实现对信号进行滤波。本实用新型具有响应速度快、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H01P1/20GK202662746SQ201220205248
公开日2013年1月9日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者任荣凯, 李九生, 孙超 申请人:中国计量学院