基于柔性超材料的太赫茲頻段濾波器研究.pdf

1、在近幾年時間里，太赫茲技術(shù)發(fā)展非常迅速。除了傳統(tǒng)的太赫茲產(chǎn)生和太赫茲檢測設(shè)備外，太赫茲濾波器、吸收器等能改善傳輸過程和性能的太赫茲器件也成為了研究的熱點。因此，研究太赫茲濾波器的參數(shù)變化對性能的影響并設(shè)計出性能優(yōu)秀的太赫茲濾波器成為了一大研究重點。超材料是一種具有特殊性質(zhì)的人工合成材料。經(jīng)過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計，可以得到具有濾波器性能的超材料結(jié)構(gòu)，超材料的出現(xiàn)為研究和設(shè)計太赫茲器件提供了極大的便利。
　　本文主要通過理論分析以及軟件仿真對基

2、于柔性超材料的太赫茲濾波器進行設(shè)計與分析，討論了多個參數(shù)對太赫茲濾波器性能的影響，并設(shè)計了一款性能優(yōu)良的太赫茲濾波器。
　　首先，通過閱讀相關(guān)文獻了解超材料的性質(zhì)并利用MetalMUMPs工藝及相關(guān)知識在亞微米尺度下設(shè)計了多種單層太赫茲超材料結(jié)構(gòu)，包括正方框型超材料結(jié)構(gòu)、圓環(huán)型太赫茲超材料結(jié)構(gòu)等。同時，對多層超材料結(jié)構(gòu)構(gòu)成濾波器的原理進行了分析和討論，并根據(jù)單層結(jié)構(gòu)設(shè)計了多種多層太赫茲超材料濾波器結(jié)構(gòu)。
　　然后，利用CST

3、 Microwave Studio仿真平臺對單層和多層超材料結(jié)構(gòu)進行了仿真，研究并討論了多個參數(shù)對性能的影響，包括金屬條的寬度與長度，單層金屬結(jié)構(gòu)之間的距離，多層金屬結(jié)構(gòu)兩層之間的距離對濾波器性能的影響等。同時實現(xiàn)了多種帶阻頻率范圍在0.5THz左右，吸收率均在95％以上，且上升沿平均斜率在115dB/THz的太赫茲濾波器，積累了大量的設(shè)計與仿真經(jīng)驗。
　　最后，在此基礎(chǔ)上，通過大膽創(chuàng)新，設(shè)計了一款性能優(yōu)良的基于超材料的太赫茲帶阻