周期性螺旋形的太赫茲波濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器。它包括信號(hào)輸入端、螺旋形傳輸層、基體、信號(hào)輸出端；螺旋形傳輸層與基體相連，螺旋形傳輸層包括50×50個(gè)螺旋形周期單元，螺旋形周期單元包括兩個(gè)第一矩形金屬結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第二矩形金屬結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第三矩形金屬結(jié)構(gòu)，一個(gè)第四矩形金屬結(jié)構(gòu)，一個(gè)第五矩形金屬結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第六矩形金屬結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第七矩形金屬結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第八矩形金屬結(jié)構(gòu)；信號(hào)從信號(hào)輸入端輸入，依次經(jīng)過(guò)螺旋形傳輸層、基體之后到達(dá)信號(hào)輸出端，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的濾波。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、選擇性高、尺寸小、重量輕、節(jié)約材料、便于制作及易于集成等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】 周期性螺旋形的太赫茲波濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及濾波器，尤其涉及一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲波譜位于微波和紅外輻射之間。在電子學(xué)領(lǐng)域，這一頻段的電磁波又被稱為毫米波和亞毫米波，而在光譜學(xué)領(lǐng)域，它也被稱為遠(yuǎn)紅外輻射。太赫茲頻域是指頻率在
0.1THz?IOTHz,處于微波的高頻端和遠(yuǎn)紅外光的低頻端之間的電磁波段。它處于電子學(xué)向光子學(xué)過(guò)渡的領(lǐng)域，集成了微波通信與光通信的優(yōu)點(diǎn)。太赫茲脈沖光源與傳統(tǒng)光源相比具有很多獨(dú)特的性質(zhì)，如:瞬態(tài)性、寬帶性、相干性、低能性等。這些特點(diǎn)決定了太赫茲技術(shù)存在的價(jià)值。目前，國(guó)際上關(guān)于太赫茲波的研究機(jī)構(gòu)大量涌現(xiàn)，并取得了很多研究成果，太赫茲技術(shù)仍將是未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間世界范圍內(nèi)廣泛研究的熱點(diǎn)。
[0003]近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)于太赫茲波濾波器件的研究已經(jīng)逐漸展開(kāi)，太赫茲波濾波器是一種非常重要的太赫茲波器件，用于篩選控制太赫茲波系統(tǒng)中的太赫茲波，目前的太赫茲波濾波器結(jié)構(gòu)主要基于光子晶體、表面等離子體等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，而且在實(shí)際制作過(guò)程中困難重重，成本較高，對(duì)加工工藝和加工環(huán)境要求也高。所以迫切需要提出尺寸小、便于加工制作、結(jié)構(gòu)緊湊的太赫茲波濾波器來(lái)促進(jìn)太赫茲波濾波器的研究和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供了一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器，技術(shù)方案如下:
[0005]周期性螺旋形的太赫茲波濾波器包括信號(hào)輸入端、螺旋形傳輸層、基體、信號(hào)輸出端；螺旋形傳輸層與基體相連，螺旋形傳輸層包括50X50個(gè)螺旋形周期單元，螺旋形周期單元包括兩個(gè)第一矩形金屬結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第二矩形金屬結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第三矩形金屬結(jié)構(gòu)，一個(gè)第四矩形金屬結(jié)構(gòu)，一個(gè)第五矩形金屬結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第六矩形金屬結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第七矩形金屬結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第八矩形金屬結(jié)構(gòu)；信號(hào)從信號(hào)輸入端輸入，依次經(jīng)過(guò)螺旋形傳輸層、基體之后到達(dá)信號(hào)輸出端，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。
[0006]所述的螺旋形傳輸層的厚度為I?2μηι。所述的基體的厚度為500?520 μ m。所述的兩個(gè)相鄰的螺旋形周期單元間距為10?15μπι。所述的第一矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為20?25 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第二矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為24?30 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第三矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為30?35 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第四矩形金屬結(jié)構(gòu)與第五矩形金屬結(jié)構(gòu)尺寸相同，長(zhǎng)度為60?65 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第六矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為32?35 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第七矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為25?30 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第八矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為20?25 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的基體的材料為高阻硅材料，螺旋形傳輸層的材料為銅。
[0007]本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、選擇性高、尺寸小、重量輕、節(jié)約材料、便于制作及易于集成等優(yōu)點(diǎn)。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是周期性螺旋形的太赫茲波濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型的螺旋形傳輸層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是本實(shí)用新型的螺旋形周期單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4是周期性螺旋形的太赫茲波濾波器性能曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1?3所示，周期性螺旋形的太赫茲波濾波器包括信號(hào)輸入端1、螺旋形傳輸層2、基體3、信號(hào)輸出端4 ;螺旋形傳輸層2與基體3相連,螺旋形傳輸層2包括50X50個(gè)螺旋形周期單元5，螺旋形周期單元5包括兩個(gè)第一矩形金屬結(jié)構(gòu)6，兩個(gè)第二矩形金屬結(jié)構(gòu)7，兩個(gè)第三矩形金屬結(jié)構(gòu)8，一個(gè)第四矩形金屬結(jié)構(gòu)9，一個(gè)第五矩形金屬結(jié)構(gòu)10，兩個(gè)第六矩形金屬結(jié)構(gòu)11，兩個(gè)第七矩形金屬結(jié)構(gòu)12，兩個(gè)第八矩形金屬結(jié)構(gòu)13 ;信號(hào)從信號(hào)輸入端I輸入，依次經(jīng)過(guò)螺旋形傳輸層2、基體3之后到達(dá)信號(hào)輸出端4，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。
[0013]所述的螺旋形傳輸層2的厚度為I?2 μ m。所述的基體3的厚度為500?520 μ m。所述的兩個(gè)相鄰的螺旋形周期單元5間距為10?15 μ m。所述的第一矩形金屬結(jié)構(gòu)6的長(zhǎng)度為20?25 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第二矩形金屬結(jié)構(gòu)7的長(zhǎng)度為24?30 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第三矩形金屬結(jié)構(gòu)8的長(zhǎng)度為30?35 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第四矩形金屬結(jié)構(gòu)9與第五矩形金屬結(jié)構(gòu)10尺寸相同，長(zhǎng)度為60?65 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第六矩形金屬結(jié)構(gòu)11的長(zhǎng)度為32?35 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第七矩形金屬結(jié)構(gòu)12的長(zhǎng)度為25?30 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的第八矩形金屬結(jié)構(gòu)13的長(zhǎng)度為20?25 μ m,寬度為5?7 μ m。所述的基體3的材料為高阻硅材料，螺旋形傳輸層2的材料為銅。
[0014]實(shí)施例1
[0015]周期性螺旋形的太赫茲波濾波器的螺旋形傳輸層的厚度為I μ m?；w的厚度為500 μ m。兩個(gè)相鄰的螺旋形周期單元間距為10 μ m。第一矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為20 μ m，寬度為5μηι。第二矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為24 μ m，寬度為5 μ m。第三矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為30 μ m,寬度為5 μ m。第四矩形金屬結(jié)構(gòu)與第五矩形金屬結(jié)構(gòu)尺寸相同，長(zhǎng)度為60 μ m,寬度為5μηι。第六矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為32 μ m，寬度為5 μ m。第七矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為25 μ m,寬度為5 μ m。第八矩形金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為20 μ m,寬度為5 μ m。基體的材料為高阻硅材料，螺旋形傳輸層的材料為銅。用THz-TDS測(cè)得該濾波器中心頻率點(diǎn)為3.34THz，該點(diǎn)的回波損耗Sll為29.ldB，插入損耗S21為-0.02dB，帶寬為0.03THz。
【權(quán)利要求】
1.一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器，其特征在于包括信號(hào)輸入端(I)、螺旋形傳輸層(2)、基體(3)、信號(hào)輸出端(4);螺旋形傳輸層(2)與基體(3)相連,螺旋形傳輸層(2)包括50 X 50個(gè)螺旋形周期單元(5)，螺旋形周期單元(5)包括兩個(gè)第一矩形金屬結(jié)構(gòu)(6)，兩個(gè)第二矩形金屬結(jié)構(gòu)(7)，兩個(gè)第三矩形金屬結(jié)構(gòu)(8)，一個(gè)第四矩形金屬結(jié)構(gòu)(9)，一個(gè)第五矩形金屬結(jié)構(gòu)(10)，兩個(gè)第六矩形金屬結(jié)構(gòu)(11)，兩個(gè)第七矩形金屬結(jié)構(gòu)(12)，兩個(gè)第八矩形金屬結(jié)構(gòu)(13);信號(hào)從信號(hào)輸入端(I)輸入，依次經(jīng)過(guò)螺旋形傳輸層(2)、基體(3)之后到達(dá)信號(hào)輸出端(4)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的螺旋形傳輸層(2)的厚度為I?2 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的基體⑶的厚度為500?520 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的兩個(gè)相鄰的螺旋形周期單元(5)間距為10?15μπι。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的第一矩形金屬結(jié)構(gòu)(6)的長(zhǎng)度為20?25 μ m,寬度為5?7 μ m,所述的第二矩形金屬結(jié)構(gòu)(7)的長(zhǎng)度為24?30 μ m,寬度為5?7 μ m,所述的第三矩形金屬結(jié)構(gòu)⑶的長(zhǎng)度為30?35 μ m,寬度為5?7 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的第四矩形金屬結(jié)構(gòu)(9)與第五矩形金屬結(jié)構(gòu)(10)尺寸相同，長(zhǎng)度為60?65 μ m,寬度為5?7 μ m0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的第六矩形金屬結(jié)構(gòu)(11)的長(zhǎng)度為32?35 μ m,寬度為5?7 μ m,所述的第七矩形金屬結(jié)構(gòu)(12)的長(zhǎng)度為25?30 μ m,寬度為5?7 μ m，所述的第八矩形金屬結(jié)構(gòu)(13)的長(zhǎng)度為20?25 μ m,寬度為5?7 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性螺旋形的太赫茲波濾波器，其特征在于所述的基體(3)的材料為高阻硅材料，螺旋形傳輸層(2)的材料為銅。
【文檔編號(hào)】H01P1/20GK203707288SQ201420113661
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】李九生 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院