CN206282951U - 一种小型化开槽结构的表面频率选择单元结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种小型化开槽结构的表面频率选择单元结构，涉及频率选择表面的单元结构，包括有介质基片，介质基片表面上设有金属微带线，所述金属微带线包括有一个矩形母槽，所述矩形母槽开设有子槽结构。本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型设置子母槽结构，通过子槽结构进一步局域化微波电场，而且其表面频率选择特性更加显著。该结构具有尺寸小、频率选择效应显著以及易于与其他微带电路元件兼容等优点，有效地提高了实际工程中对微波、太赫兹波电磁场的调控能力，有较大的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及频率选择表面的单元结构，特别是一种小型化开槽结构的表面频率选择单元结构。
背景技术
当光频电磁波入射到金属与介质分界面时，金属表面的自由电子发生集体振荡，电磁波与金属表面自由电子耦合而形成的一种沿着金属表面传播的近场电磁波，如果电子的振荡频率与入射光波的频率一致就会产生共振，在共振状态下电磁场的能量被有效地转变为金属表面自由电子的集体振动能，这时就形成的一种特殊的电磁模式：电磁场被局限在金属表面很小的范围内并发生增强，这就是表面等离激元现象。
它可被广泛应用于光学各领域，包括超分辨率纳米光刻、高密度数据存储、近场光学等领域。例如，在光刻技术中，由于存在衍射极限，无法用普通的掩模在可见光波段曝光得到微小的结构，而支持表面等离激元(Surface Plasma Polaritons，SPPs)的金属掩模就可以做到这点。
但是，对于大多数金属来说，SPPs的本征频率在紫外波段。在较低频段，如太赫兹和微波波段，SPPs就会失去它们的约束特性，从而不再是一个有效的实现亚波长传输的方法。
而人工表面类等离激元结构(Spoof Surface Plasma Polaritons，SSPPs)的引入就解决了在太赫兹波段和微波波段的亚波长传输，从而可以实现微波吸收、电磁隐身、高灵敏度传感等工程应用。SSPPs表面波的色散特性,或者说它的频率选择特性是由金属薄膜结构的几何参数决定的。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种小型化开槽结构的表面频率选择单元结构，用以解决在太赫兹波段和微波波段的亚波长传输问题。
本实用新型的技术方案：一种小型化开槽结构的表面频率选择单元结构，包括有介质基片，介质基片表面上设有金属微带线，所述金属微带线包括有一个矩形母槽，所述矩形母槽开设有子槽结构。
作为优选，所述的矩形母槽长度1～8mm，宽度0.5～5mm，壁厚0.1～8mm；其中的子槽结构长度0.05～7.5mm，宽度0.05～2mm；所述的子槽结构为周期性平行或非平行排列，子槽结构数为0到40个。
作为优选，所述金属微带线的厚度为0.01～0.03mm。
本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型设置子母槽结构，通过子槽结构进一步局域化微波电场，而且其表面频率选择特性更加显著。该结构具有尺寸小、频率选择效应显著以及易于与其他微带电路元件兼容等优点，有效地提高了实际工程中对微波、太赫兹波电磁场的调控能力，有较大的实用价值。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图(图中子槽为平行排列且数量为20)；
附图2是不同子槽结构下的SSPPs色散曲线；
附图标记：3-金属微带线，4-矩形母槽，2-子槽结构,1-介质基片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
本实用新型的实施例：一种小型化开槽结构的表面频率选择单元结构，如附图1所示，包括有介质基片1，介质基片1可采用美国Rogess介质基板，介电常数为10.3，微波频率下介电损耗为10-5数量级。介质基片1上设置金属薄膜结构，其包括一个矩形母槽4和开设在矩形母槽4中的平行排列的子槽结构2。如附图2为该金属薄膜结构的频率选择特性，可以看出在矩形母槽4尺寸不变的情况下，通过调节子槽结构2的尺寸和数目就可以方便的调控其频率选择范围。
所述金属微带线3的矩形母槽4的宽度L1＝2mm，长度为5mm，壁厚为1mm；子槽结构2宽0.15mm，子槽结构长度0.9mm，子槽结构2平行排列，个数为0到40个变化。该结构方案作为一个具体实例，其频率选择特性曲线如附图2所示，从附图2可以看出，该结构可很好的实现类等离子色散特性，充分实现了电磁场频率选择特性。该金属结构单元具有物理尺寸小、频率选择特性显著以及易于与其他微带电路元件兼容等优点，有较大的工程实用价值。
Claims (3)
1.一种小型化开槽结构的表面频率选择单元结构，其特征在于：包括有介质基片，介质基片表面上设有金属微带线，所述金属微带线包括有一个矩形母槽，所述矩形母槽开设有子槽结构。
2.根据权利要求1所述的一种小型化开槽结构的表面频率选择单元结构，其特征在于：所述的矩形母槽长度1～8mm，宽度0.5～5mm，壁厚0.1～8mm；其中的子槽结构长度0.05～7.5mm，宽度0.05～2mm；所述的子槽结构为平行或非平行排列，子槽结构数为0到40个。
3.根据权利要求1或2所述的一种小型化开槽结构的表面频率选择单元结构，其特征在于：所述金属微带线的厚度为0.01～0.03mm。
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