
技术摘要:
本发明涉及基于共面波导和人工表面等离激元的太赫兹低通滤波器,包括石英介质基板,一条中间金属薄膜条带和两条接地金属薄膜条带覆盖在石英介质基板的一面,构成共面波导。中间的金属薄膜条带具有周期性灯笼状单元,构成人工表面等离激元传输器。本发明的太赫兹低通滤 全部
背景技术:
共面波导由介质基板上面的中心导带以及两侧的有限宽度接地面组成,又叫共面 微带传输线,其传输的是TEM波,没有截止频率。随着毫米波技术的发展,共面波导拥有更多 微带线不可比拟的优势。例如:共面波导所有接地线均在表面而不需要接触孔,容易制作, 容易实现有源、无源器件在微波电路的串并联;有更小的尺寸和更高的集成度,有低的阻抗 和速度色散等,故共面波导在现在无线通信中有广泛的应用。 表面等离激元是指在金属与电介质交界面处存在的自由振动的电子与光子因相 互作用产生的混合激发态,是沿交界面传播的表面电磁波,在与交界面垂直方向按指数衰 减。人工结构化金属表面能够使电磁波束缚在其表面,构成与表面等离激元模式相类似的 表面波,称为人工表面等离激元。人工表面等离激元克服了在太赫兹段无法较好观测表面 等离激元的限制,使其延伸到太赫兹波段。人工表面等离激元具有通过改变金属的结构参 数控制其色散特性和截止频率的优点,因此在太赫兹波段有独特的优越性和发展前景。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种结构简单,便于制作,易于集成的太赫兹低通滤波器。 为实现上述目的,本发明的技术方案如下: 本发明包括作为载体的介质基板;在介质基板上搭载有共面波导;共面波导包括 中间金属薄膜条带及中间金属薄膜条带两侧的接地金属薄膜条带;在中间金属薄膜条带处 具有构成人工表面等离激元传输器的周期性灯笼状的传输单元。 传输单元包括依次连接的半椭圆、矩形与半椭圆的传输模块及矩形条;矩形条将 半椭圆、矩形与半椭圆的传输模块连接。 在介质基板两端设置有与共面波导相连的输入端口和输出端口。 输入端口的输入馈线和输出端口的输出馈线均为50欧姆微带线。 传输单元的周期性灯笼状单元,其周期相同且尺寸相同。 传输单元的周期为800μm,厚度为4μm,半椭圆的长半轴为390μm,矩形的长为20μm, 矩形的宽为40μm,矩形条的宽度为20μm。 共面波导的总长度为8.14mm,接地金属薄膜条带与中间金属薄膜条带的宽度为40 μm,厚度为4μm,中间间距为10μm。 所述介质基板为石英。 损耗正切角为0.0004。 与现有技术相比,本发明的有益效果: 本发明的基于共面波导和人工表面等离激元的太赫兹低通滤波器,通过共面波导 3 CN 111555003 A 说 明 书 2/2 页 和人工表面等离子激元结合,大大提高了滤波效率;通过改变传输单元的尺寸,可改变传输 器的色散特性调节滤波器的截止频率,从而可设计出满足不同工作频段的滤波器;该滤波 器结构简单,方便制作,在共面波导中间部分设置人工表面等离激元传输器,省略了转换结 构和扩口地面,尺寸小,便于集成,在太赫兹波段有广阔的应用前景。 附图说明 图1是本发明的结构示意图。 图2是本发明的灯笼状传输单元的结构示意图。 图3是本发明的S参数。 其中,1、共面波导;2、金属薄膜;3、传输单元;4、介质基板。