[实用新型]周期性轮毂形镂空结构的太赫兹波滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤波器，尤其涉及一种周期性轮毂形镂空结构的太赫兹波滤波器。 

背景技术

通常把频率在0.1THz～10THz范围内的电磁波称为太赫兹（Terahertz,简称THz）波，长期以来由于缺乏有效的产生和探测手段，THz波科学技术发展滞缓。近十几年来，随着超快激光及其相关技术的迅速发展，连续可调的THz脉冲波的产生已经不再困难。2005年THz科学技术被评为未来改变世界的十大技术之一，据不完全统计，目前全世界已有200多个研究小组在进行研究及开发工作，尤以欧、美等国重视。在英国Rutherford国家实验室、剑桥大学、里兹大学、Strathclyde等十几所大学都在从事THz有关工作；在美国，包括常青藤等在内的数十所大学也都在从事THz研究工作，特别是美国重要的国家实验室都在开展THz科学技术的研究工作。美国国家基金会（NSF）、国家航天局（NASA）和国家卫生学会（NIH）等，从90年代中期开始，对THz科学技术研究进行了大规模的投入；太赫兹科技的重要性表明它一定会对人类的生活带来很大的影响，对国民经济发展将带来重要的推动作用。 

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超颖材料、表面等离子体等结构，虽然这些滤波器的加工制作技术已经比较成熟，可是由它们的结构往往难于在实际中制作，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、便于制作的太赫兹波滤波器来满足太赫兹波应用的要求。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种周期性轮毂形镂空结构的太赫兹波滤波器。 

周期性轮毂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、轮毂形镂空结构传输层、基体，轮毂形镂空结构传输层和基体相连；轮毂形镂空结构传输层包括N×N个轮毂形镂空周期单元，其中，N是自然数，轮毂形镂空周期单元由四个圆缺扇形镂空结构组成；信号从信号输入端输入，经过轮毂形镂空结构传输层之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。 

所述的两个相邻轮毂形镂空周期单元的间距为280~320μm。所述的圆缺扇形镂空结构的扇形半径为100~120μm，扇形圆心角为90度，圆缺扇形镂空结构的圆缺半径为35~45μm。所述的轮毂形镂空结构传输层的材料为铝，基体的材料为特氟龙。 

本实用新型具有频率选择性高、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是周期性轮毂形镂空结构的太赫兹波滤波器的结构示意图； 

图2是本实用新型的轮毂形镂空结构传输层结构示意图；

图3是周期性轮毂形镂空结构的太赫兹波滤波器的性能曲线。

具体实施方式

如图1~3所示，周期性轮毂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、轮毂形镂空结构传输层3、基体6，轮毂形镂空结构传输层3和基体6相连；轮毂形镂空结构传输层3包括N×N个轮毂形镂空周期单元4，其中，N是自然数，轮毂形镂空周期单元4由四个圆缺扇形镂空结构5组成；信号从信号输入端1输入，经过轮毂形镂空结构传输层3之后到达信号输出端2，实现对信号进行滤波。 

所述的两个相邻轮毂形镂空周期单元4的间距为280~320μm。所述的圆缺扇形镂空结构5的扇形半径为100~120μm，扇形圆心角为90度，圆缺扇形镂空结构5的圆缺半径为35~45μm。所述的轮毂形镂空结构传输层3的材料为铝，基体6的材料为特氟龙。 

实施例1 

结构个数N为80个，结构周期为300μm。圆形缺陷弧镂空结构5的弧半径为220μm，角度为90度，圆形缺陷弧镂空结构5的圆形缺陷半径为80μm。周期性轮毂形镂空结构的太赫兹波滤波器的基体6材料为特氟龙，轮毂形镂空结构传输层3的材料为铝。该滤波器中心频率点为1.01THz，该点的回波损耗S11为-37.91dB，插入损耗S21为-0.09dB。