基于可重构超材料的太赫兹可调带阻滤波器

设计了一种基于可重构超材料的太赫兹三带可调带阻滤波器。该滤波器各单元均由可动部分与固定部分构成,两部分均采用金-硅两层结构,表层金的厚度为0.65 μm,下层硅的厚度为25 μm。可移动部分由电热驱动器进行驱动,最大位移为5 μm。可动部分为两边长不同的矩形环,固定部分为开口环。用时域有限积分方法研究了滤波特性和频率可调机理,并根据表面电流分布情况,建立了等效电路。由表面电流分布可知,前两个阻带中心频率分别由固定部分的低频偶极子和高频偶极子振荡产生,第三个阻带中心频率由可动部分表面的偶极子振荡产生。该可调带阻滤波器在太赫兹通信和频率选择性太赫兹探测领域有重要应用价值。     

基于金属-介质-金属结构的太赫兹超材料宽阻带滤波器

为了实现具有多频或宽频特性的太赫兹超材料滤波器,通常将相同或不同的谐振结构在同一平面内进行组合或者进行多层堆叠.通过将尺寸相同的C-型谐振单元分别置于中间介质层的两端,实现了基于金属-介质-金属结构的太赫兹超材料宽阻带滤波器,该滤波器具有较宽的阻带和较好的频率选择性.基于对该太赫兹超材料宽阻带滤波器C-型谐振结构表面的电场和电流分布的仿真分析,深入探讨了入射太赫兹波的传输机理,揭示了滤波器的滤波机制.基于对金属-介质-金属结构和金属-介质结构的超材料滤波器的滤波特性的仿真研究,揭示了宽阻带的形成机理.最后,采用PDMS薄膜制备工艺和金属磁控溅射方法对该超材料滤波器的样品进行了加工制备,并采用传输型的太赫兹时域光谱系统对其滤波特性进行了实际测试,验证了该超材料滤波器的结构设计、仿真和制备的正确性,为今后宽频带超材料滤波器的设计、制备和特性研究提供了参考.     

基于金属-介质-金属结构的太赫兹超材料宽阻带滤波器（英文）

为了实现具有多频或宽频特性的太赫兹超材料滤波器,通常将相同或不同的谐振结构在同一平面内进行组合或者进行多层堆叠.通过将尺寸相同的C-型谐振单元分别置于中间介质层的两端,实现了基于金属-介质-金属结构的太赫兹超材料宽阻带滤波器,该滤波器具有较宽的阻带和较好的频率选择性.基于对该太赫兹超材料宽阻带滤波器C-型谐振结构表面的电场和电流分布的仿真分析,深入探讨了入射太赫兹波的传输机理,揭示了滤波器的滤波机制.基于对金属-介质-金属结构和金属-介质结构的超材料滤波器的滤波特性的仿真研究,揭示了宽阻带的形成机理.最后,采用PDMS薄膜制备工艺和金属磁控溅射方法对该超材料滤波器的样品进行了加工制备,并采用传输型的太赫兹时域光谱系统对其滤波特性进行了实际测试,验证了该超材料滤波器的结构设计、仿真和制备的正确性,为今后宽频带超材料滤波器的设计、制备和特性研究提供了参考.     

太赫兹波段复合型FSS带通滤波器的分析与设计

利用谱域法对频率选择表面 (frequency selective surface,FSS) 结构进行理论分析,设计了中心频率为0.338 THz工作在大气通信窗口的复合型FSS带通滤波器。该滤波器是对圆环槽单元滤波器进行改进,增加了三极子单元,通过研究结构参数对滤波性能的影响关系,进行结构优化。实验表明,该滤波器综合滤波性能更好,3 dB带宽可以达到69.5 GHz,回波损耗小于-13.46 dB,带内插入损耗小于0.45 dB,带内纹波低到0.1 dB,且通带平坦,有较好的带外抑制和矩形系数,边带比较陡峭。同时该滤波器在不同极化波和相同极化波不同入射角度入射时都有很好的频率稳定性,能有效地用于太赫兹通信。     

基于人工表面等离激元的半模间隙波导带通滤波器北大核心CSCD

本文设计出一种带宽可控的带通滤波器,将人工表面等离激元（spoof surface plasmon polaritons, SSPPs）引入半模槽间隙波导（half-mode groove gap waveguide, HMGGW）结构。在所提出的模型中,人工表面等离激元的低通特性和半模槽间隙波导的阻带特性相结合,可以实现带通特性。通带的上截止频率可由SSPP单元的长度来调节,通带的下截止频率可由半模槽间隙波导的高度进行调节。本文所设计的模型,通带范围为19.4～26.7GHz,相对带宽为31.7%,该模型结构简单,制造方便。     

V波段波导短截线带通滤波器设计

设计和分析了V波段E面波导短截线带通滤波器。利用E面波导短截线带阻滤波器的通带-阻带特性与矩形波导的高通特性相结合,将波导短截线带阻滤波器嵌入WR-15矩形波导中,设计具有高阻带抑制性能、过渡边带陡峭、宽阻带范围的V波段宽带带通滤波器。采用"场"、"路"相结合的方法设计的带通滤波器,仿真与测试结果吻合较好,验证了该设计方法的有效性。经测试实现了18%的1 dB带宽,在50.0～57.8 GHz通带内插入损耗≤1 dB,阻带频率58.9 GHz处抑制为43.6 dBc。     

基于锑化铟的可调超材料太赫兹带阻滤波器

提出了一种工作在太赫兹频段, 基于半导体材料锑化铟的超材料带阻滤波器.由于锑化铟材料介电常数的特性, 该滤波器的谐振频率能够进行温度调节.同时, 通过有限积分法和等效LMC电路模型分析了滤波器的几何参数对其谐振频率的影响, 这两种方法得到的结果具有良好的一致性.在温度的取值范围是220～350 K时, 滤波器的谐振频率能够从0.91 THz动态调节到1.28 THz, 并且其阻带谐振频率的透射系数能够有限地被抑制.该滤波器的传输特性在30°入射角范围内具有良好的稳定性.设计的可调超材料带阻滤波器将在太赫兹无线通信、传感等方面有潜在的应用前景.     

一种新型介质栅波导滤波特性的研究

提出了一种新型介质栅波导阻带滤波结构,并采用多模网络与严格模匹配相结合的方法对该阻带滤波特性进行了仔细分析,给出了主模TM模的Brillouin图及滤波结构的归一化中心频率、阻带的宽度和带内最大衰减等特性和结构参数的关系.与传统的介质栅滤波器相比,新滤波器结构不仅具有金属损耗小的优点,而且其阻带带宽和带内衰减都要比传统介质栅滤波器的大得多.文中所给出的计算结果对设计该新型带阻滤波结构有指导意义.     

基于温敏介质的温控太赫兹波带阻滤波器研究

采用对温度敏感的锑化铟(InSb)材料做基底设计了一种温控太赫兹波带阻滤波器。通过控制外部温度的高低来改变锑化铟基底的相对介电常数,从而实现对太赫兹波滤波器中心工作频率点的动态调节。计算结果表明,当温度由140 K增加到200 K时,该滤波器的中心频率从0.920 THz增加到1.060 THz,向高频方向移动了0.140 THz,且中心频率点的透射参数均小于–20 dB,获得良好的可调带阻滤波功能。     

基于锑化铟的可调超材料太赫兹带阻滤波器（英文）

提出了一种工作在太赫兹频段,基于半导体材料锑化铟的超材料带阻滤波器.由于锑化铟材料介电常数的特性,该滤波器的谐振频率能够进行温度调节.同时,通过有限积分法和等效LMC电路模型分析了滤波器的几何参数对其谐振频率的影响,这两种方法得到的结果具有良好的一致性.在温度的取值范围是220~350K时,滤波器的谐振频率能够从0.91 THz动态调节到1.28 THz,并且其阻带谐振频率的透射系数能够有限地被抑制.该滤波器的传输特性在30°入射角范围内具有良好的稳定性.设计的可调超材料带阻滤波器将在太赫兹无线通信、传感等方面有潜在的应用前景.