太赫兹fss带通滤波器的研究

《太赫兹fss带通滤波器的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TN713.5密级公开UDC535.3学位论文编号D-10617-308-(2016)-04016重庆邮电大学硕士学位论文中文题目太赫兹FSS带通滤波器的研究英文题目TheResearchofTerahertzFSSBandpassFilters学号S130401016姓名刘金兰学位类别工学硕士学科专业电子科学与技术指导教师胡章芳副教授完成日期2016年4月12日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要太赫兹技术在基础科研、医疗成像、通信和军事等领域的应用发展飞速，太赫兹滤波器在这些应用中占据重要地位。频率选择表面(Frequ

2、encySelectiveSurface,FSS)结构是一类底部由介质衬底支撑的二维平面结构，由一个或多个金属图形组成，器件的滤波特性能通过改变FSS结构本身特性得到调整优化，因此，FSS结构在太赫兹技术中应用前景广阔。本文对FSS结构进行了深入研究，设计了可用于太赫兹大气通信Ⅰ窗口的带通滤波器,在太赫兹通信中具有一定的实际应用价值和意义。本文首先对FSS结构各个类型单元的物理特性进行归纳分析，采用谱域法和等效电路法对FSS结构进行了理论研究，并讨论了栅瓣的产生过程，为太赫兹FSS带通滤波器的设计奠定了理论基础。随后详细地研

3、究了开槽型FSS结构的传输特性，分析了几何参数、金属材料、介质加载、排列形式以及级联方式对FSS带通滤波器滤波特性的影响，同时分析了不同极化方式和相同极化波不同入射角度的入射波入射时结构滤波特性的稳定性，为FSS滤波器的结构设计提供了参考依据。本文对传统圆环槽太赫兹FSS带通滤波器进行改进，设计了工作在太赫兹大气通信Ⅰ窗口的基于三极子单元复合型太赫兹FSS带通滤波器，该滤波器中心频率为338GHz，3dB带宽为69.5GHz，回波损耗小于13.46dB，带内插入损耗小于0.45dB，带内纹波低到0.1dB，有更好的频率稳定

4、性，能有效地用于太赫兹通信。然后为了获得更高的中心频点透射率，对三极子复合型结构进行改进，将金属层每个单元去掉四个角以改变单元表面电流分布，设计了一种新型FSS带通滤波器，该滤波器3dB带宽为71.02GHz，中心频点透射率为0.948。此外，为了进一步保护金属层，本文设计了双侧加载介质衬底的方环槽滤波器，其3dB带宽达73.25GHz，回波损耗小于14.69dB，该滤波器表现了较好的频率响应和滤波稳定性。最后，对本文设计的太赫兹FSS带通滤波器的加工工艺进行了探讨，证明了设计带通滤波器的可实现性，为滤波器的实物制作提供了

5、依据。综上所述，本文所设计的太赫兹FSS带通滤波器具有良好的滤波性能，工作I重庆邮电大学硕士学位论文摘要在太赫兹大气通信Ⅰ窗口，能有效地适用于太赫兹无线通信系统中。关键词：太赫兹，带通滤波器，频率选择表面II重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofterahertz(THz)technology,manypotentialapplicationssuchasbiotechnology,medicalimaging,THzcommunications,andpl

6、asmadiagnosticshavebeenrealized.Intheseapplications,itisvitalandnecessarytomanufacturehighqualityfactorTHzfilter.Frequencyselectivesurface(FSS)isatwo-dimensionalplanarstructure,whichiscomposedofoneormoremetallizationpatternsandsupportedbythesubstrate.FSScanmakeanef

7、fectiveresponsetotheterahertzwavebychangingitsstructure,soFSSstructurehasbroadapplicationprospectsinterahertztechnology.Inthisthesis,FSSstructureisin-depthstudied,andFSSbandpassfiltersaredesignedwhichshowperfectbandpasscharactersintheterahertzcommunicationwindowⅠ.T

8、heresearchresultshavecertainactualapplicationvalueintheterahertztechnology.TheFSSstructureunitsareclassifiedfirst.ThentheFSSstructureistheoretica