基于頻率選擇表面的太赫茲濾波器的研究.pdf

1、本文根據(jù)頻率選擇表面(FSS)的理論分析，依據(jù)FSS在太赫茲頻段能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波的選擇透過特性，提出了兩種新的濾波器結(jié)構(gòu)。一種是基于半導(dǎo)體銻化銦材料的太赫茲溫度可調(diào)諧帶阻濾波器，另一種是基于結(jié)合兩種不同諧振單元的雙頻帶太赫茲帶通濾波器。本文的主要研究內(nèi)容包括：
　?。?）提出一種工作在太赫茲頻段，基于半導(dǎo)體銻化銦的FSS帶阻濾波器。由于銻化銦材料介電常數(shù)能夠隨溫度發(fā)生，所以該濾波器的諧振頻率能夠?qū)崿F(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。同時(shí)，通過有限積分法和等

2、效LMC電路模型分析了濾波器的幾何參數(shù)對(duì)其諧振頻率的影響，這兩種方法得到的結(jié)果具有良好的一致性。在溫度的取值范圍是220K～350K時(shí)，濾波器的諧振頻率能夠從0.91THz動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)到1.28THz，并且在這個(gè)溫度范圍內(nèi)其阻帶的透射系數(shù)得到了有效的抑制。該濾波器的透射系數(shù)在30o入射角范圍內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性，當(dāng)入射波的角度產(chǎn)生改變時(shí)，它的諧振頻率幾乎沒有發(fā)生偏移。本次研究的溫度可調(diào)諧頻率選擇表面帶阻濾波器將在太赫茲無線通信、傳感等領(lǐng)域具有

3、潛在的應(yīng)用前景。
　?。?）提出一種工作在太赫茲頻段的FSS雙通帶帶通濾波器。該濾波器是一種金屬平面上二維周期性排列的“H”型與環(huán)形縫隙組合構(gòu)成的陣列。結(jié)果分析表明，對(duì)于設(shè)計(jì)諧振頻率分別是0.62THz和1.07THz的帶通濾波器，其通帶的3dB帶寬分別達(dá)到了0.2THz和0.3THz，在這兩個(gè)通帶內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)良好的傳輸特性。通過結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)分布能夠很明確的看出，低頻諧振頻率主要是由環(huán)形縫隙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，高頻諧振頻率是由“H”型縫隙結(jié)構(gòu)產(chǎn)