本發(fā)明涉及太赫茲波濾波器，尤其涉及一種基于石墨烯的開口六面環(huán)形可調(diào)雙頻濾波器。

背景技術(shù)：

在微波通信、微波測(cè)量、雷達(dá)等系統(tǒng)中，作為必不可少的無源器件，濾波器扮演著非常重要的角色。在通信系統(tǒng)所用到的無源器件中，濾波器應(yīng)用廣泛，對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的理論和工程意義。

隨著無線電技術(shù)日新月異，人們對(duì)微波頻譜的需求不斷增加，頻譜資源顯得日益緊張，頻譜出現(xiàn)擁擠，甚至接近飽和。太赫茲頻段領(lǐng)域的研究的展開，可為無線通信領(lǐng)域提供更高頻段和更寬的頻帶。太赫茲所包含的頻率范圍遠(yuǎn)大于迄今為止所應(yīng)用的無線電波的頻率資源。太赫茲頻譜在醫(yī)療、安全掃描、室內(nèi)大容量通信、太空通信等方面極具前景的應(yīng)用，人們對(duì)太赫茲頻譜具有越來越濃厚的興趣。對(duì)太赫茲無源器件的研究具有重要的意義。

為了滿足新型通信系統(tǒng)對(duì)體積、性能等不斷提高的要求，迫切需要提出原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小的太赫茲波濾波器來促進(jìn)太赫茲波應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于石墨烯的開口六面環(huán)形可調(diào)雙頻濾波器，技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開了一種基于石墨烯的開口六面環(huán)形可調(diào)雙頻濾波器。它包括基板、開口正六面環(huán)形貼片、倒U形貼片、反向L形貼片、L形貼片、倒T形貼片；基板的上表面設(shè)有口六面環(huán)形貼片、倒U形貼片、反向L形貼片、L形貼片、倒T形貼片；倒T形貼片由上側(cè)的矩形貼片和下側(cè)的矩形貼片組成，倒U形貼片頂端中部與倒T形貼片的上端相連，倒U形貼片的左下端與反向L形貼片的下端相連，倒U形貼片的右下端與L形貼片的下端相連；開口正六面環(huán)形貼片、倒U形貼片、倒T形貼片均為關(guān)于基板的縱向中心軸對(duì)稱，反向L形貼片與L形貼片關(guān)于基板的縱向中心軸對(duì)稱。

所述的基板為硅材料，基板為正方形，邊長(zhǎng)為360～361μm，厚度為7～9μm。所述的開口正六面環(huán)形貼片為石墨烯材料，貼片寬度為9～11μm，外正六邊形的邊長(zhǎng)為179～181μm，厚度為0.33～0.34nm。所述的倒U形貼片為石墨烯材料，貼片寬度為9～11μm，整體長(zhǎng)度為360～361μm，整體寬度為309～311μm，厚度為0.33～0.34nm。所述的反向L形貼片與L形貼片均為石墨烯材料且尺寸參數(shù)相同，貼片寬度(貼片的橫截?cái)嗝鎸挾?，下?均為9～11μm，整體長(zhǎng)度(L形貼片整體在長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊緣的間距，下同)為229～231μm，整體寬度(L形貼片整體在寬度方向兩側(cè)邊緣的間距，下同)為99～101μm，厚度為0.33～0.34nm。所述的倒T形貼片為石墨烯材料，其中上側(cè)矩形貼片長(zhǎng)度為229～231μm，寬度為9～11μm，厚度為0.33～0.34nm，下側(cè)矩形貼片長(zhǎng)度為269～271μm，寬度為19～21μm，厚度為0.33～0.34nm。

本發(fā)明濾波性能優(yōu)良，調(diào)節(jié)度高，實(shí)用性強(qiáng)，尺寸小，易于制作，便于集成。具體效果將在實(shí)施例中說明。

附圖說明

圖1是開口六面環(huán)形可調(diào)雙頻濾波器結(jié)構(gòu)圖；

圖2是開口六面環(huán)形可調(diào)雙頻濾波器輸出曲線。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種基于石墨烯的開口六面環(huán)形可調(diào)雙頻濾波器，包括基板1、開口正六面環(huán)形貼片2、倒U形貼片3、反向L形貼片4、L形貼片5、倒T形貼片6；基板1的上表面設(shè)有口六面環(huán)形貼片2、倒U形貼片3、反向L形貼片4、L形貼片5、倒T形貼片6；倒T形貼片6由上側(cè)的矩形貼片和下側(cè)的矩形貼片組成，倒U形貼片3頂端中部與倒T形貼片6的上端相連，倒U形貼片3的左下端與反向L形貼片4的下端相連，倒U形貼片3的右下端與L形貼片5的下端相連；開口正六面環(huán)形貼片2、倒U形貼片3、倒T形貼片6均為關(guān)于基板1的縱向中心軸對(duì)稱，反向L形貼片4與L形貼片5關(guān)于基板1的縱向中心軸對(duì)稱。

所述的基板1為硅材料，基板1為正方形，邊長(zhǎng)為360～361μm，厚度為7～9μm。所述的開口正六面環(huán)形貼片2為石墨烯材料，貼片寬度為9～11μm，外正六邊形的邊長(zhǎng)為179～181μm，厚度為0.33～0.34nm。所述的倒U形貼片3為石墨烯材料，貼片寬度為9～11μm，整體長(zhǎng)度為360～361μm，整體寬度為309～311μm，厚度為0.33～0.34nm。所述的反向L形貼片4與L形貼片5均為石墨烯材料且尺寸參數(shù)相同，貼片寬度均為9～11μm，整體長(zhǎng)度為229～231μm，整體寬度為99～101μm，厚度為0.33～0.34nm。所述的倒T形貼片6為石墨烯材料，其中上側(cè)矩形貼片長(zhǎng)度為229～231μm，寬度為9～11μm，厚度為0.33～0.34nm，下側(cè)矩形貼片長(zhǎng)度為269～271μm，寬度為19～21μm，厚度為0.33～0.34nm。

實(shí)施例1

基于石墨烯的開口六面環(huán)形可調(diào)雙頻濾波器,其結(jié)構(gòu)和各部件形狀如前所述,在本實(shí)施例中不再贅述.各部件的具體材料和參數(shù)如下：

基板為硅材料，基板為正方形，邊長(zhǎng)為360μm，厚度為8μm。開口正六面環(huán)形貼片為石墨烯材料，貼片寬度為10μm，外正六邊形的邊長(zhǎng)為180μm，厚度為0.33nm。倒U形貼片為石墨烯材料，貼片寬度為10μm，整體長(zhǎng)度為360μm，整體寬度為310μm，厚度為0.33nm。反向L形貼片與L形貼片均為石墨烯材料且尺寸參數(shù)相同，貼片寬度均為10μm，整體長(zhǎng)度為230μm，整體寬度為100μm，厚度為0.33nm。倒T形貼片為石墨烯材料，其中上側(cè)矩形貼片長(zhǎng)度為230μm，寬度為10μm，厚度為0.33nm，下側(cè)矩形貼片長(zhǎng)度為270μm，寬度為20μm，厚度為0.33nm。圖2是六面環(huán)形可調(diào)雙頻濾波器輸出曲線，可以看到，沒外加電壓(μ_c＝0ev)時(shí)，濾波器在f＝0.163Thz處的透過率為99.6％，在f＝0.494Thz處的透過率為96％；當(dāng)外加電壓(μ_c＝0.1ev)時(shí),濾波器在f＝0.228Thz處的透過率為99.3％，f＝0.583Thz處的透過率為98.5％。所設(shè)計(jì)的太赫茲波雙頻濾波器實(shí)現(xiàn)了可調(diào)雙頻的效果。