基于MEMS工艺的太赫兹滤波器的研究

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太赫兹空间通信集成了微波通信与光通信的优点,具有体积小、高保密性、定位精确、高速率以及大容量等特点,有着广阔的应用前景,因此开展太赫兹通信研究具有非常重要的意义。在太赫兹通信的开发和利用中,离不开太赫兹功能器件的发展,而太赫兹滤波器作为通信系统中的重要无源器件,它的好坏直接影响了通信系统的总体指标,其发展不容忽视。本文研究的主要内容是太赫兹滤波器技术以及MEMS(微电子机械系统)工艺,在此基础上研制应用在太赫兹系统中的140GHz带通滤波器,其主要研究内容如下:1、介绍了滤波器的基本理论和设计的原理,设计了三种方案的140GHz的太赫兹滤波器并对其进行了讨论确定了滤波器的结构与技术路线,然后介绍了矩形波导滤波器的设计方法和过程。2、介绍了制作滤波器的工艺流程,并对每一步工艺进行了分析与仿真。3、对滤波器进行了第一次加工,对滤波器进行测试以及电镜扫描后改进了制作工艺,进行了第二次加工,经测试滤波器达到了指标要求。实测的滤波器指标如下,中心频率138GHz;通带带宽10GHz;矩形系数40dB/3dB≤2;带内插损:≤1.5dB;带内纹波:≤0.5dB;回波损耗:≥18dB。最后对实验结果进行了分析,提出了进一步改进及完善的措施。
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