[发明专利]一种双通带太赫兹波宽带滤波器

说明书

本发明公开了滤波器技术领域的一种双通带太赫兹波宽带滤波器。包括若干个周期性排列单元结构，每个所述单元结构包括依次级联设置的第一金属层、第一介质块、第三金属层、第二介质块和第二金属层。通过将周期性排列的单元结构设计为依次级联设置的第一金属层、第一介质块、第三金属层、第二介质块和第二金属层，通过合理选择介质层所用材料，通过设计所刻金属面形状与图案分布，实现THz波频率选择功能，可以在1~10THz范围内的双频宽带滤波功能，且具有通带范围大，具有频率选择性好、角度稳定性高等特点。

技术领域

本发明属于滤波器技术领域，具体涉及一种双通带太赫兹波宽带滤波器。

背景技术

太赫兹波（THz波）是指介于微波和红外光之间的波，其波长范围是30-3000μm。由于其特殊的光谱位置以及具有安全性好、分辨本领高、透射性好等优点，加上太赫兹波占据着丰富的频谱资源，其中THz滤波器是THz技术应用的重要器件。现有技术中的THz滤波器存在频率选择性差、角度稳定性差、通带不够平坦、插入损耗大、入射角小等问题 ，影响了滤波器的工作性能。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种双通带太赫兹波宽带滤波器，具有频率选择性好、角度稳定性高、小型化程度高等特点。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种双通带太赫兹波宽带滤波器，包括若干个周期性排列的单元结构，每个所述单元结构包括依次级联设置的第一金属层、第一介质块、第三金属层、第二介质块和第二金属层。

进一步地，所述第一金属层、第二金属层和第三金属层的材质为铜。

进一步地，所述第一介质块和第二介质块为底面是正方形的长方体，材质为ArlonAD260A，介电常数为2.6，损耗正切角为0.017。

进一步地，所述第一金属层和第二金属层的结构相同，均包括两个同心的正方形金属单环，位于外侧的金属单环其外边长小于所述第一介质块、第二介质块的外边长。

进一步地，所述第三金属层包括正方形金属单环，所述正方形金属单环的外边长与所述第一介质块、第二介质块的外边长相同，构成正方形金属格栅结构。

进一步地，若干个所述单元结构在相互垂直的两个方向上周期性排列，任一方向上的所述单元结构的数量不少于20个。

进一步地，所述单元结构的尺寸为p×p×h=0.04λ×0.15λ×0.15λ，其中，λ为低频处的自由空间波长。

进一步地，所述单元结构的底面边长为9.4um，高度为9.52um。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

（1）本发明通过将周期性排列的单元结构设计为依次级联设置的第一金属层、第一介质块、第三金属层、第二介质块和第二金属层，通过合理选择介质层所用材料，通过设计所刻金属面形状与图案分布，实现THz波频率选择功能，可以在1~10THz范围内的双频宽带滤波功能，且具有通带范围大，具有频率选择性好、角度稳定性高、小型化程度高等特点；

（2）本发明具有单元结构尺寸小、易于集成等优点，且改变金属面尺寸的几何参数可以实现频率的偏移，可用于设计工作在其他频段的滤波器件。

附图说明

图1是本发明实施例中单元结构的三维结构示意图；

图2是图1中的第一介质块、第二介质块的三维结构示意图；

图3是图1中的第一金属层、第二金属层和第三金属层的三维结构示意图；

图4是本发明实施例中单元结构的尺寸标注示意图；

图5是图1中第一金属层和第二金属层的平面结构示意图；