太赫茲濾波電路研究.pdf

1、濾波器在電子系統(tǒng)中發(fā)揮了提取頻譜的作用，隨著太赫茲技術(shù)相關(guān)研究的深入，對高性能太赫茲濾波器的需求日益迫切，如何進(jìn)行準(zhǔn)確的理論設(shè)計(jì)與高精度的工藝實(shí)現(xiàn)是開展太赫茲濾波器研制工作所必須解決的問題。
　　本文通過總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，選取適當(dāng)?shù)臑V波器結(jié)構(gòu)形式，分別采用MEMS工藝中的硅基體微機(jī)械加工技術(shù)、超精密機(jī)械加工技術(shù)，研制了380 GHz感性窗耦合波導(dǎo)濾波器以及220 GHz波導(dǎo)濾波器，并對380 GHz感性窗耦合波導(dǎo)濾波器

2、進(jìn)行了測試。主要內(nèi)容為：
　　1.設(shè)計(jì)并制作380 GHz感性窗耦合波導(dǎo)濾波器。目前，在100 GHz以上頻段，性能優(yōu)良的太赫茲濾波器研究成果并不多，特別是300 GHz以上頻段，少有可供參考的實(shí)例。因此，本文研制380 GHz波導(dǎo)濾波器極具難度和開創(chuàng)性。
　　采用膜孔感性窗耦合結(jié)構(gòu)對380 GHz濾波器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過高精度的MEMS工藝進(jìn)行了實(shí)物制作，并采用500GHz矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀系統(tǒng)進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明，所研制的

3、濾波器效果良好，其中二階濾波器的中心頻率為384.89 GHz，3dB帶寬為15.08 GHz（3.92％），最小帶內(nèi)插入損耗為2.7dB，平均帶內(nèi)插入損耗為3dB左右，平均帶內(nèi)回波損耗約為10dB，距中心頻率2.5倍帶寬處阻帶抑制約為30dB。測試結(jié)果與仿真結(jié)果較好地吻合，圓滿完成了課題項(xiàng)目任務(wù)，并在進(jìn)一步的工作中采用H面偏移感性窗耦合結(jié)構(gòu)改進(jìn)了設(shè)計(jì)。
　　2.設(shè)計(jì)并制作220 GHz波導(dǎo)濾波器。目前，在220 GHz及附近頻段

4、，少有太赫茲帶通濾波器的研究成果。因此，本文對220 GHz帶通濾波器的研制工作在一定程度上填補(bǔ)了當(dāng)前研究的空白。
　　分別采用膜孔感性窗耦合結(jié)構(gòu)與波紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了220GHz濾波器的設(shè)計(jì)。其中膜孔感性窗耦合結(jié)構(gòu)采用超精密機(jī)械加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)，與法蘭盤結(jié)構(gòu)一并集成，仿真結(jié)果表明中心頻率為218.7 GHz，3dB帶寬為10.2 GHz（4.66%），帶內(nèi)回波損耗優(yōu)于18.21dB，距中心頻率1倍帶寬處，帶外抑制大于25dB；對波紋結(jié)構(gòu)進(jìn)