梁 驹,肖丙刚

(中国计量大学 信息工程学院,浙江 杭州 310018)

人工表面等离子体的电容耦合带通滤波器

梁 驹,肖丙刚

(中国计量大学 信息工程学院,浙江 杭州 310018)

设计了基于人工表面等离子体激元(spoof surface plasmonpolaritions, spoof SPPs)的电容耦合带通滤波器.该滤波器由刻蚀有菱形孔的金属结构单元以一定的间距周期性的排列在传输方向上构成耦合结构,同时设计一种特殊的过渡结构用来有效地匹配人工表面等离子体激元波导能量传输.从色散关系可以看出菱形孔结构支持人工表面等离子体激元模式.仿真结果表明,该滤波器3 dB带宽为11.6 GHz到18.3 GHz.该滤波器结构紧凑、简单、易集成,能在将来发展的微波等离子体集成电路与系统中扮演重要的角色.

人工表面等离子体激元;滤波器;菱形孔;耦合单元;微波

表面等离子体激元(surface plasmonpolaritions, SPPs)是一种在可见光或紫外光频域的表面电磁波,它产生于金属与介质交界面附近,其振幅在交界面处达到最大值,并在垂直于交界面的方向上呈指数衰减[1-2].然而在微波等低频域,金属可被视为完美的电导体(PECs),自然的SPPs将不再存在,这极大的限制了SPPs在低频域的研究与应用[2-4].为了解决以上问题,被称为人工表面等离体激元(spoof surface plasmonpolaritions, spoof SPPs)或伪表面等离子体激元的等离子体超材料被提出,用以实现具有高约束性的表面电磁波在太赫兹及微波频域的传输[5-6].自此以后,研究者们相继提出了许多在金属表面刻蚀一维或二维槽、孔以及块的结构,用来支持spoof SPPs模式[7-10].传统支持spoof SPPs模……