[发明专利]一种多通带太赫兹三层真空窗及其实现方法

摘要

本发明公开了一种多通带太赫兹三层真空窗及其实现方法。本发明采用第一至第三介质窗片的三层窗结构，满足真空密封的需求，第一和第三介质窗片与第二介质窗片的谐振频率相互作用，促使谐振频率处带宽变宽，形成具有宽带特性的多通带，相对于单片窗来讲极大拓宽了透过的频带宽度，同时实现了多通带传输；采用第一至第三介质窗片依次间隔在第一至第四圆环支撑架中形成对称结构，圆环支撑架将介质窗片固定并真空密封，并辅助调节带宽；本发明整体结构简单，圆环支撑架与圆柱波导焊接实现真空密封，介质窗片在满足电磁波穿透性能的同时具有易于加工，成本较低的优势。

主权项

1.一种多通带太赫兹三层真空窗，其特征在于，所述多通带太赫兹三层真空窗包括：第一至第三介质窗片、第一至第四圆环支撑架以及圆柱波导；其中，所述第一圆环支撑架、第一介质窗片、第二圆环支撑架、第二介质窗片、第三圆环支撑架、第三介质窗片和第四圆环支撑架同轴且平行依次紧密排布在圆柱波导内；所述第一至第三介质窗片分别为沿轴向厚度均匀且在与轴垂直的平面为圆形，材料采用相同的介质；所述第一至第四圆环支撑架的半径相同，圆环支撑架的内径小于介质窗片的直径，并且圆环支撑架的外径等于圆柱波导的内径，从而圆环支撑架将介质窗片固定并真空密封；位于第二介质窗片两侧的第二和第三圆环支撑架的厚度相同，所述第一和第三介质窗片的厚度相同，从而在第二介质窗片的两侧形成对称的介质‑空气/真空‑介质‑空气/真空‑介质的结构；真空窗中电磁波的中心频率由第一至第三介质窗片的厚度决定，第二介质窗片的厚度t₀满足t₀＝Nλ_gd/2，电磁波在第二介质窗片内形成谐振，根据谐振特性，在多个谐振频率形成谐振通带，从而形成多通带；位于两侧的第一和第三介质窗片，厚度与电磁波的中心频率和所需带宽有关，厚度小于第二介质窗片的厚度，与第二介质窗片形成匹配，同时由于第一和第三介质窗片具有自己的谐振频率，进而和第二介质窗片的谐振频率相互作用，促使谐振频率处带宽变宽，进一步形成具有宽带特性的多通带；第二和第三圆环支撑架依次间隔在第一至第三介质之间，从而形成介质/真空层，通过调节第二和第三圆环支撑架的厚度辅助调节带宽；其中，t₀为第二介质窗片的厚度，N为正整数，λ_gd为第二介质窗片内电磁波的波长。