基于頻率選擇表面的太赫茲濾波器的研究.pdf

1、本文根據頻率選擇表面(FSS)的理論分析，依據FSS在太赫茲頻段能夠實現電磁波的選擇透過特性，提出了兩種新的濾波器結構。一種是基于半導體銻化銦材料的太赫茲溫度可調諧帶阻濾波器，另一種是基于結合兩種不同諧振單元的雙頻帶太赫茲帶通濾波器。本文的主要研究內容包括：
　?。?）提出一種工作在太赫茲頻段，基于半導體銻化銦的FSS帶阻濾波器。由于銻化銦材料介電常數能夠隨溫度發(fā)生，所以該濾波器的諧振頻率能夠實現溫度調節(jié)。同時，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對其諧振頻率的影響，這兩種方法得到的結果具有良好的一致性。在溫度的取值范圍是220K～350K時，濾波器的諧振頻率能夠從0.91THz動態(tài)調節(jié)到1.28THz，并且在這個溫度范圍內其阻帶的透射系數得到了有效的抑制。該濾波器的透射系數在30o入射角范圍內具有良好的穩(wěn)定性，當入射波的角度產生改變時，它的諧振頻率幾乎沒有發(fā)生偏移。本次研究的溫度可調諧頻率選擇表面帶阻濾波器將在太赫茲無線通信、傳感等領域具有

3、潛在的應用前景。
　?。?）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)形縫隙組合構成的陣列。結果分析表明，對于設計諧振頻率分別是0.62THz和1.07THz的帶通濾波器，其通帶的3dB帶寬分別達到了0.2THz和0.3THz，在這兩個通帶內可以實現良好的傳輸特性。通過結構的電場分布能夠很明確的看出，低頻諧振頻率主要是由環(huán)形縫隙結構產生，高頻諧振頻率是由“H”型縫隙結構產