【摘要】：太赫茲移相器是太赫茲相控系統(tǒng)的重要器件之一,其性能和成本將直接影響太赫茲相控系統(tǒng)的性能和造價。目前,盡管伴隨著新技術的發(fā)展以及工藝水平的提高,對太赫茲移相器的研究越來越多樣化,但是還是缺乏有效的電路方法來表征太赫茲移相器和缺乏商用的太赫茲移相器組件。本論文針對當前太赫茲技術的發(fā)展趨勢和應用需求,對太赫茲移相技術展開研究。論文詳細地探討了利用標準矩形波導WR-3加載微結構的方案實現太赫茲移相的特性以及相關技術。主要工作如下:(1)提出了利用矩形波導加載微結構的方案實現太赫茲移相的新設想。設計了兩種微結構移相器,第一種是基于WR-3標準矩形波導加載“Ⅱ”字形微結構太赫茲移相器;第二種是基于WR-3標準矩形波導加載阻抗式微結構太赫茲移相器。(2)采用介質基片上微金屬結構與太赫茲肖特基二極管的巧妙組合,利用太赫茲肖特基二極管在不同偏置電壓狀態(tài)下其阻抗可變的特性實現移相,獲得了多個相移狀態(tài)。(3)采用上述方案,對300GHz-325GHz頻段的移相特性進行了模擬與實驗研究。采用5個“Ⅱ”字形移相器單元,實現了32個不同狀態(tài)的相移,模擬得到最大相移度數為109o,并且32個狀態(tài)的平均插入損耗S_(21)≤0.45dB,平均回波損耗S_(11)≥20dB。加載阻抗式微結構的太赫茲移相器研究中,設計了3個移相單元,分別實現60°、120°、180o的不同狀態(tài)的相位,每個狀態(tài)的插入損耗S_(21)≤1dB,回波損耗S_(11)≥10dB。分別對加載阻抗式微結構的太赫茲移相器進行了靜、動態(tài)測試實驗,在310GHz~325GHz頻段下靜態(tài)測試實驗獲得了50o、150o和260o的不同狀態(tài)的大角度移相;在300GHz~315GHz頻段下動態(tài)測試實驗,實現了平均相移33o、44o、53o、58o、76o和139o的電控調節(jié)。論文基于對稱的探針結構加載方式的阻抗式移相方案為太赫茲移相器的研究提供了新的思路,為太赫茲波導結構的相控設備提供了技術儲備。利用太赫茲肖特基二極管進行移相器的電控調節(jié),為混合集成的太赫茲移相器電控方式提供了新的思路,為可集成化片上移相器提供了前期技術探索和技術儲備。太赫茲器件中用到的石英基片存在打孔和異形切割難度較大的問題,而在移相器設計加工過程中對石英基片加工工藝的探索,豐富了混合集成太赫茲器件的實現形式。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN623
【圖文】：

電子科技大學碩士學位論文壓全程控和在太赫茲(THz)頻率下的低電壓操作。 500lm 的單元在 1.17THz 的工作頻率下，實現的-2 所示。其中該太赫茲移相器的單元結構如圖 1于 PI 是均勻排列的，導致 E7 分子最初是平行于之間的電壓增加，直至超過閾值電壓時，E7 分子對于 THz 脈沖的有效折射率根據 E7 分子的取向角與可調相移直接相關，因此太赫茲時域光譜系統(tǒng)器。

由于 PI 是均勻排列的，導致 E7 分子最初是平行于襯底取向的。隨著兩個透明電極之間的電壓增加，直至超過閾值電壓時，E7 分子逐漸切換到垂直方向，其中 E7 對于 THz 脈沖的有效折射率根據 E7 分子的取向角而變化。然而可控傳輸時間延遲與可調相移直接相關，因此太赫茲時域光譜系統(tǒng)（THz-TDS）用于表征 THz 移相器。圖 1-1 太赫茲移相器的單元結構圖[18]

第一章 緒論學基金會支持下提出了，基于具有缺陷接地結構（DGS）的石墨烯門控可切換器件（GSD）的太赫茲（THz）數字移相器的概念和設計[22]。如圖 1-3 所示，是 GSD的結構說明，Vg 是施加柵電極電壓，從而控制石墨烯的導電性。以及三種不同摻雜濃度的單層石墨烯電導率與施加在柵極上的電壓 Vg 的函數關系。

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

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本文編號：2802990