太赫兹谐振器中的共面波导仿真
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中国科学院紫金山天文台

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1) 科技部重点研发计划:2023YFA1608200;2)基金委项目:12020101002


Simulation of thin-film coplanar waveguides for terahertz resonators
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Purple Mountain Observatory,Chinese Academy of Sciences

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    摘要:

    太赫兹光谱仪在太赫兹天文学中起着至关重要的作用。共面波导(CPW)是太赫兹光谱仪中的关键部件,相对介电常数是介电材料最重要的参数之一。它决定了器件的谐振频率和品质因子。由于CPW的结构复杂,很难获得精确的电磁场解,因此保角变换技术(CMT)被广泛用于获得等效介电常数的近似解析表达式。然而,当涉及薄膜电介质时,情况会有所不同。本文利用高频结构模拟器(HFSS)获得了基于谐振器结构的CPW的等效介电常数,并将其与保角变换技术得到的等效介电常数进行了比较。通过模拟仿真提供表征薄膜电介质的可能性。

    Abstract:

    A terahertz(THz) spectrometer plays a essential role in THz astronomy. Coplanar waveguides(CPW) are critical components in such THz spectrometers and relative permittivity is one of the most important parameters of a dielectric material. It decides the resonant frequency and the quality factor of the device. Since accurate electromagnetic field solutions of a CPW is hard to get due to its complex structure, the conformal mapping technique(CMT) is widely used to get approximative analytical expressions for effective permittivity . However it makes difference when a thin-film dielectric is involved. In this paper, we utilized High Frequency Structural Simulator(HFSS) to get effective permittivity of CPW based on resonator structure and compared it with that from conformal mapping technique. Provide possibility to characterize the thin-film dielectric through simulation.

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  • 收稿日期:2025-06-11
  • 最后修改日期:2025-07-15
  • 录用日期:2025-07-16
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