高性能太赫兹滤波器研究

发布时间：2017-12-02 07:01

  本文关键词：高性能太赫兹滤波器研究

  更多相关文章： 太赫兹 滤波器 高性能 深反应离子刻蚀技术 可调

【摘要】：太赫兹波由于其特殊的频段位置,具有很多毫米波和红外线所不具备的性质,从而使太赫兹技术在诸多方面具有十分重要的研究价值和广阔的应用前景,成为当前国内外许多科研机构的研究重点。太赫兹滤波器控制着整个系统中的某处频率响应,在系统中具有关键作用。太赫兹滤波器工作性能的高低直接影响着整个电路系统的性能,因此,其高性能的研究受到更多的关注。本论文基于目前的设计和加工水平,制作出高性能的太赫兹滤波器。首先,对太赫兹波的定义、特点及其应用进行了概述,同时对太赫兹滤波器的历史以及国内外动态进行了回顾,并对MEMS的工艺现状进行了简单的介绍;其次,阐述了谐振腔的基本理论,在同一个频段上探讨了多种方案来实现高性能太赫兹波导滤波器,并结合目前国内先进的MEMS技术,成功制作出了高性能的太赫兹波导滤波器;最后,根据滤波器的基本理论以及双层弯曲热执行器的工作原理,完成了双层弯曲热执行器的设计和加工版图以及基于双层弯曲热执行器的G波段内中心频率可调的波导滤波器的初值设定以及仿真优化。其主要研究工作和成果可以概括为:第一,基于硅基深反应离子刻蚀(DRIE)技术,成功设计并制作了频率大于0.6THz的高性能太赫兹波导滤波器。采用圆形谐振腔代替传统矩形谐振腔的膜孔感性窗耦合式波导滤波器,克服了耦合膜片在高频段过薄而实现困难的问题,基于此理论设计、加工并测试了两款太赫兹滤波器。同时利用矩形谐振腔中的双模理论,设计了一款性能更加优越的双模波导滤波器,并且也对该滤波器进行了加工测试。测试结果表明本文制作的滤波器具有插损小(小于3dB)以及带外抑制好(大于20dB@10%中心频率)等优点。第二,基于PolyMUMPs(三层多晶硅表面微加工工艺)工艺完成了双层弯曲热执行器的仿真优化和加工制备版图,并且把该双层弯曲热执行器装配到E面膜片波导滤波器中,通过三维全波电磁仿真软件HFSS仿真分析,发现双层弯曲热执行器高度的改变,可以改变E面膜片波导滤波器的中心频率,从而实现波导滤波器的调频功能。本文成功研制出了具有高性能的太赫兹滤波器器件,对太赫兹系统的设计研发具有重要的实用价值。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713

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本文编号：1244014