[实用新型]周期性环形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环形结构的太赫兹波滤波器。 

背景技术

所谓太赫兹波，是指频率从0.1THz到10THz的电磁辐射(1THz＝10¹²Hz)。该波段介于微波与远红外辐射之间，这两个相邻的波段已经是非常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”。 

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。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种周期性环形结构的太赫兹波滤波器。 

周期性环形结构的太赫兹波滤波器，其特征在于包括信号输入端、环形结构传输层、基体、信号输出端；环形结构传输层与基体相连，环形结构传输层包括100×100个环形结构周期单元；环形金属周期单元包括一个金属环形和电容符号形结构；信号从信号输入端输入，依次经过环形结构传输层、基体之后到达信号输出端，实现对信号进行滤波。 

所述的环形结构传输层的厚度为1～2μm。所述的基体的厚度为400～500μm。两个相邻的所述环形结构周期单元间距为10～15μm。所述的金属环形的外半径为65～70μm，宽度为4～5μm。所述的电容符号形结构的金属宽度为4～5μm，空隙宽度为8～10μm，空隙两侧金属的长度为12～16μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，环形结构传输层的材料为铜。 

本实用新型具有选择性高、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是周期性环形结构的太赫兹波滤波器的结构示意图； 

图2是本实用新型的环形结构传输层的结构示意图； 

图3是本实用新型的环形结构周期单元的结构示意图； 

图4是周期性环形结构的太赫兹波滤波器性能曲线。 

具体实施方式

如图1～3所示，周期性环形结构的太赫兹波滤波器，包括信号输入端1、环形结构传输层2、基体3、信号输出端4；环形结构传输层2与基体3相连，环形结构传输层2包括100×100个环形结构周期单元5；环形金属周期单元5包括一个金属环形6和电容符号形结构7；信号从信号输入端1输入，依次经过环形结构传输层2、基体3之后到达信号输出端4，实现对信号进行滤波。 

所述的环形结构传输层2的厚度为1～2μm。所述的基体3的厚度为400～500μm。两个相邻的所述环形结构周期单元5间距为10～15μm。所述的金属环形6的外半径为65～70μm，宽度为4～5μm。所述的电容符号形结构7的金属宽度为4～5μm，空隙宽度为8～10μm，空隙两侧金属的长度为12～16μm。所述的基体3的材料为高阻硅材料，环形结构传输层2的材料为铜。 

实施例1： 

设定各参数值如下：金属结构单元个数为100个，环形结构传输层为1μm。基体的厚度为500μm。两个相邻的环形结构周期单元间距为10μm。金属环形的外半径为70μm，宽度为5μm。电容符号形结构的金属宽度为5μm，空隙宽度为10μm，空隙两侧金属的长度为 16μm。所述的基体的材料为高阻硅材料，环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0.42THz，该点的回波损耗S11为-24dB，插入损耗S21为-0.9dB，带宽为0.4THz。