CN106684510A - 基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器。它包括基板、开口正六面环形贴片、倒U形贴片、反向L形贴片、L形贴片、倒T形贴片；基板的上表面设有口六面环形贴片、倒U形贴片、反向L形贴片、L形贴片、倒T形贴片；倒T形贴片的形状由上侧的矩形贴片和下侧的矩形贴片组成，倒U形贴片中下端与倒T形贴片的上端相连，倒U形贴片的左下端与反向L形贴片的下端相连，倒U形贴片的右下端与L形贴片的下端相连；开口正六面环形贴片、倒U形贴片、倒T形贴片均为关于基板的纵向中心轴对称，反向L形贴片与L形贴片关于基板的纵向中心轴对称。本发明滤波性能优良，调节度高，实用性强，尺寸小，易于制作，便于集成。

Description

基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器
技术领域
本发明涉及太赫兹波滤波器，尤其涉及一种基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器。
背景技术
在微波通信、微波测量、雷达等系统中，作为必不可少的无源器件，滤波器扮演着非常重要的角色。在通信系统所用到的无源器件中，滤波器应用广泛，对其进行研究具有重要的理论和工程意义。
随着无线电技术日新月异，人们对微波频谱的需求不断增加，频谱资源显得日益紧张，频谱出现拥挤，甚至接近饱和。太赫兹频段领域的研究的展开，可为无线通信领域提供更高频段和更宽的频带。太赫兹所包含的频率范围远大于迄今为止所应用的无线电波的频率资源。太赫兹频谱在医疗、安全扫描、室内大容量通信、太空通信等方面极具前景的应用，人们对太赫兹频谱具有越来越浓厚的兴趣。对太赫兹无源器件的研究具有重要的意义。
为了满足新型通信系统对体积、性能等不断提高的要求，迫切需要提出原理结构简单、尺寸小的太赫兹波滤波器来促进太赫兹波应用领域的发展。
发明内容
本发明提供一种基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器，技术方案如下：
本发明公开了一种基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器。它包括基板、开口正六面环形贴片、倒U形贴片、反向L形贴片、L形贴片、倒T形贴片；基板的上表面设有口六面环形贴片、倒U形贴片、反向L形贴片、L形贴片、倒T形贴片；倒T形贴片由上侧的矩形贴片和下侧的矩形贴片组成，倒U形贴片顶端中部与倒T形贴片的上端相连，倒U形贴片的左下端与反向L形贴片的下端相连，倒U形贴片的右下端与L形贴片的下端相连；开口正六面环形贴片、倒U形贴片、倒T形贴片均为关于基板的纵向中心轴对称，反向L形贴片与L形贴片关于基板的纵向中心轴对称。
所述的基板为硅材料，基板为正方形，边长为360～361μm，厚度为7～9μm。所述的开口正六面环形贴片为石墨烯材料，贴片宽度为9～11μm，外正六边形的边长为179～181μm，厚度为0.33～0.34nm。所述的倒U形贴片为石墨烯材料，贴片宽度为9～11μm，整体长度为360～361μm，整体宽度为309～311μm，厚度为0.33～0.34nm。所述的反向L形贴片与L形贴片均为石墨烯材料且尺寸参数相同，贴片宽度(贴片的横截断面宽度，下同)均为9～11μm，整体长度(L形贴片整体在长度方向两侧边缘的间距，下同)为229～231μm，整体宽度(L形贴片整体在宽度方向两侧边缘的间距，下同)为99～101μm，厚度为0.33～0.34nm。所述的倒T形贴片为石墨烯材料，其中上侧矩形贴片长度为229～231μm，宽度为9～11μm，厚度为0.33～0.34nm，下侧矩形贴片长度为269～271μm，宽度为19～21μm，厚度为0.33～0.34nm。
本发明滤波性能优良，调节度高，实用性强，尺寸小，易于制作，便于集成。具体效果将在实施例中说明。
附图说明
图1是开口六面环形可调双频滤波器结构图；
图2是开口六面环形可调双频滤波器输出曲线。
具体实施方式
如图1所示，一种基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器，包括基板1、开口正六面环形贴片2、倒U形贴片3、反向L形贴片4、L形贴片5、倒T形贴片6；基板1的上表面设有口六面环形贴片2、倒U形贴片3、反向L形贴片4、L形贴片5、倒T形贴片6；倒T形贴片6由上侧的矩形贴片和下侧的矩形贴片组成，倒U形贴片3顶端中部与倒T形贴片6的上端相连，倒U形贴片3的左下端与反向L形贴片4的下端相连，倒U形贴片3的右下端与L形贴片5的下端相连；开口正六面环形贴片2、倒U形贴片3、倒T形贴片6均为关于基板1的纵向中心轴对称，反向L形贴片4与L形贴片5关于基板1的纵向中心轴对称。
所述的基板1为硅材料，基板1为正方形，边长为360～361μm，厚度为7～9μm。所述的开口正六面环形贴片2为石墨烯材料，贴片宽度为9～11μm，外正六边形的边长为179～181μm，厚度为0.33～0.34nm。所述的倒U形贴片3为石墨烯材料，贴片宽度为9～11μm，整体长度为360～361μm，整体宽度为309～311μm，厚度为0.33～0.34nm。所述的反向L形贴片4与L形贴片5均为石墨烯材料且尺寸参数相同，贴片宽度均为9～11μm，整体长度为229～231μm，整体宽度为99～101μm，厚度为0.33～0.34nm。所述的倒T形贴片6为石墨烯材料，其中上侧矩形贴片长度为229～231μm，宽度为9～11μm，厚度为0.33～0.34nm，下侧矩形贴片长度为269～271μm，宽度为19～21μm，厚度为0.33～0.34nm。
实施例1
基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器,其结构和各部件形状如前所述,在本实施例中不再赘述.各部件的具体材料和参数如下：
基板为硅材料，基板为正方形，边长为360μm，厚度为8μm。开口正六面环形贴片为石墨烯材料，贴片宽度为10μm，外正六边形的边长为180μm，厚度为0.33nm。倒U形贴片为石墨烯材料，贴片宽度为10μm，整体长度为360μm，整体宽度为310μm，厚度为0.33nm。反向L形贴片与L形贴片均为石墨烯材料且尺寸参数相同，贴片宽度均为10μm，整体长度为230μm，整体宽度为100μm，厚度为0.33nm。倒T形贴片为石墨烯材料，其中上侧矩形贴片长度为230μm，宽度为10μm，厚度为0.33nm，下侧矩形贴片长度为270μm，宽度为20μm，厚度为0.33nm。图2是六面环形可调双频滤波器输出曲线，可以看到，没外加电压(μc＝0ev)时，滤波器在f＝0.163Thz处的透过率为99.6％，在f＝0.494Thz处的透过率为96％；当外加电压(μc＝0.1ev)时,滤波器在f＝0.228Thz处的透过率为99.3％，f＝0.583Thz处的透过率为98.5％。所设计的太赫兹波双频滤波器实现了可调双频的效果。

Claims (6)

1.一种基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器，其特征在于包括基板(1)、开口正六面环形贴片(2)、倒U形贴片(3)、反向L形贴片(4)、L形贴片(5)、倒T形贴片(6)；基板(1)的上表面设有口六面环形贴片(2)、倒U形贴片(3)、反向L形贴片(4)、L形贴片(5)、倒T形贴片(6)；倒T形贴片(6)由上侧的矩形贴片和下侧的矩形贴片组成，倒U形贴片(3)顶端中部与倒T形贴片(6)的上端相连，倒U形贴片(3)的左下端与反向L形贴片(4)的下端相连，倒U形贴片(3)的右下端与L形贴片(5)的下端相连；开口正六面环形贴片(2)、倒U形贴片(3)、倒T形贴片(6)均为关于基板(1)的纵向中心轴对称，反向L形贴片(4)与L形贴片(5)关于基板(1)的纵向中心轴对称。
2.如权利要求1所述的一种基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器，其特征在于所述的基板(1)为硅材料，基板(1)为正方形，边长为360～350μm，厚度为7～9μm。
3.如权利要求1所述的一种基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器，其特征在于所述的开口正六面环形贴片(2)为石墨烯材料，贴片宽度为9～11μm，外正六边形的边长为179～181μm，厚度为0.33～0.34nm。
4.如权利要求1所述的基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器，其特征在于所述的倒U形贴片(3)为石墨烯材料，贴片宽度为9～11μm，整体长度为369～371μm，整体宽度为309～311μm，厚度为0.33～0.34nm。
5.如权利要求1所述的基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器，其特征在于所述的反向L形贴片(4)与L形贴片(5)均为石墨烯材料且尺寸参数相同，贴片宽度均为9～11μm，整体长度为229～231μm，整体宽度为99～101μm，厚度为0.33～0.34nm。
6.如权利要求1所述的一种基于石墨烯的开口六面环形可调双频滤波器，其特征在于所述的倒T形贴片(6)为石墨烯材料，其中上侧矩形贴片长度为229～231μm，宽度为9～11μm，厚度为0.33～0.34nm，下侧矩形贴片长度为269～271μm，宽度为1～21μm，厚度为0.33～0.34nm。
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