本實用新型涉及頻率選擇表面的單元結構，特別是一種小型化開槽結構的表面頻率選擇單元結構。

背景技術：

當光頻電磁波入射到金屬與介質分界面時，金屬表面的自由電子發(fā)生集體振蕩，電磁波與金屬表面自由電子耦合而形成的一種沿著金屬表面?zhèn)鞑サ慕鼒鲭姶挪?，如果電子的振蕩頻率與入射光波的頻率一致就會產(chǎn)生共振，在共振狀態(tài)下電磁場的能量被有效地轉變?yōu)榻饘俦砻孀杂呻娮拥募w振動能，這時就形成的一種特殊的電磁模式：電磁場被局限在金屬表面很小的范圍內(nèi)并發(fā)生增強，這就是表面等離激元現(xiàn)象。

它可被廣泛應用于光學各領域，包括超分辨率納米光刻、高密度數(shù)據(jù)存儲、近場光學等領域。例如，在光刻技術中，由于存在衍射極限，無法用普通的掩模在可見光波段曝光得到微小的結構，而支持表面等離激元(Surface Plasma Polaritons，SPPs)的金屬掩模就可以做到這點。

但是，對于大多數(shù)金屬來說，SPPs的本征頻率在紫外波段。在較低頻段，如太赫茲和微波波段，SPPs就會失去它們的約束特性，從而不再是一個有效的實現(xiàn)亞波長傳輸?shù)姆椒ā?/p>

而人工表面類等離激元結構(Spoof Surface Plasma Polaritons，SSPPs)的引入就解決了在太赫茲波段和微波波段的亞波長傳輸，從而可以實現(xiàn)微波吸收、電磁隱身、高靈敏度傳感等工程應用。SSPPs表面波的色散特性,或者說它的頻率選擇特性是由金屬薄膜結構的幾何參數(shù)決定的。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，提供一種小型化開槽結構的表面頻率選擇單元結構，用以解決在太赫茲波段和微波波段的亞波長傳輸問題。

本實用新型的技術方案：一種小型化開槽結構的表面頻率選擇單元結構，包括有介質基片，介質基片表面上設有金屬微帶線，所述金屬微帶線包括有一個矩形母槽，所述矩形母槽開設有子槽結構。

作為優(yōu)選，所述的矩形母槽長度1～8mm，寬度0.5～5mm，壁厚0.1～8mm；其中的子槽結構長度0.05～7.5mm，寬度0.05～2mm；所述的子槽結構為周期性平行或非平行排列，子槽結構數(shù)為0到40個。

作為優(yōu)選，所述金屬微帶線的厚度為0.01～0.03mm。

本實用新型的有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本實用新型設置子母槽結構，通過子槽結構進一步局域化微波電場，而且其表面頻率選擇特性更加顯著。該結構具有尺寸小、頻率選擇效應顯著以及易于與其他微帶電路元件兼容等優(yōu)點，有效地提高了實際工程中對微波、太赫茲波電磁場的調控能力，有較大的實用價值。

附圖說明

附圖1為本實用新型的結構示意圖(圖中子槽為平行排列且數(shù)量為20)；

附圖2是不同子槽結構下的SSPPs色散曲線；

附圖標記：3-金屬微帶線，4-矩形母槽，2-子槽結構,1-介質基片。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據(jù)。

本實用新型的實施例：一種小型化開槽結構的表面頻率選擇單元結構，如附圖1所示，包括有介質基片1，介質基片1可采用美國Rogess介質基板，介電常數(shù)為10.3，微波頻率下介電損耗為10^-5數(shù)量級。介質基片1上設置金屬薄膜結構，其包括一個矩形母槽4和開設在矩形母槽4中的平行排列的子槽結構2。如附圖2為該金屬薄膜結構的頻率選擇特性，可以看出在矩形母槽4尺寸不變的情況下，通過調節(jié)子槽結構2的尺寸和數(shù)目就可以方便的調控其頻率選擇范圍。

所述金屬微帶線3的矩形母槽4的寬度L1＝2mm，長度為5mm，壁厚為1mm；子槽結構2寬0.15mm，子槽結構長度0.9mm，子槽結構2平行排列，個數(shù)為0到40個變化。該結構方案作為一個具體實例，其頻率選擇特性曲線如附圖2所示，從附圖2可以看出，該結構可很好的實現(xiàn)類等離子色散特性，充分實現(xiàn)了電磁場頻率選擇特性。該金屬結構單元具有物理尺寸小、頻率選擇特性顯著以及易于與其他微帶電路元件兼容等優(yōu)點，有較大的工程實用價值。