發(fā)布時(shí)間：2023-04-18 19:37

　　太赫茲波是頻率為0.1THz¹0THz的電磁波,其頻譜位于微波和光波之間,同時(shí)具有傳統(tǒng)微波和光波的優(yōu)點(diǎn),是國際學(xué)術(shù)界公認(rèn)的具有重大科學(xué)價(jià)值和戰(zhàn)略需求的前沿技術(shù)領(lǐng)域。太赫茲波一系列獨(dú)特的特性使其具有巨大的應(yīng)用前景,可廣泛用于大氣和環(huán)境監(jiān)測、高速無線移動通訊、安全檢測、射天天文等領(lǐng)域。以太赫茲輻射計(jì)為主體的太赫茲被動探測技術(shù)是太赫茲技術(shù)的重要應(yīng)用之一,具有高靈敏度、高分辨率等優(yōu)點(diǎn),能為大氣成分探測提供有效的技術(shù)手段,可廣泛應(yīng)用于大氣科學(xué)研究、環(huán)境監(jiān)測和災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào),是國家自然科學(xué)基金“十三五”發(fā)展規(guī)劃中的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。本文基于固態(tài)太赫茲技術(shù),圍繞太赫茲輻射計(jì)的實(shí)現(xiàn),從肖特基二極管的建模和自主研發(fā)著手,對輻射計(jì)關(guān)鍵電路(混頻器和倍頻器)的集成化開展了深入研究�；陉P(guān)鍵電路性能的突破,搭建了太赫茲輻射計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng),并對輻射計(jì)前端的單片集成進(jìn)行了初步研究。本文主要研究內(nèi)容有:(1)太赫茲諧波混頻技術(shù)。諧波混頻器是輻射計(jì)中的變頻電路,起到將射頻信號下變頻到低頻的功能,是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)噪聲接收的關(guān)鍵技術(shù),對提高系統(tǒng)性能起著至關(guān)重要的作用,特別是在缺乏固態(tài)低噪聲放大器的太赫茲頻段,...

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 太赫茲輻射計(jì)發(fā)展動態(tài)
    1.3 太赫茲諧波混頻器發(fā)展動態(tài)
    1.4 太赫茲倍頻器發(fā)展動態(tài)
    1.5 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 太赫茲諧波混頻器技術(shù)
    2.1 混頻器基本原理
        2.1.1 基波混頻器原理
        2.1.2 諧波混頻器原理
        2.1.3 混頻器主要指標(biāo)
    2.2 太赫茲肖特基二極管建模研究
        2.2.1 太赫茲肖特基二極管基本原理
        2.2.2 太赫茲二極管基本特性
        2.2.3 太赫茲平面肖特基二極管
        2.2.4 太赫茲平面肖特基二極管建模
        2.2.5 太赫茲平面肖特基二極管的改進(jìn)
    2.3 太赫茲混合集成混頻技術(shù)
        2.3.1 太赫茲混合集成混頻器基本電路
        2.3.2 太赫茲混合集成混頻電路優(yōu)化仿真
        2.3.3 太赫茲混合集成混頻技術(shù)改進(jìn)
        2.3.4 太赫茲混合集成混頻電路封裝工藝
    2.4 太赫茲GaAs單片集成混頻技術(shù)
        2.4.1 太赫茲GaAs單片集成共面波導(dǎo)混頻電路優(yōu)化仿真
        2.4.2 太赫茲GaAs單片集成混頻電路封裝工藝
    2.5 太赫茲異質(zhì)集成混頻技術(shù)
        2.5.1 太赫茲異質(zhì)集成混頻技術(shù)優(yōu)勢
        2.5.2 太赫茲異質(zhì)集成混頻電路優(yōu)化仿真
        2.5.3 太赫茲異質(zhì)集成混頻電路封裝工藝
    2.6 太赫茲高次諧波混頻技術(shù)
        2.6.1 太赫茲高次諧波混頻電路概述
        2.6.2 太赫茲三次諧波混頻技術(shù)
            2.6.30.75 -1.1THz全頻段四次諧波混頻技術(shù)
    2.7 太赫茲諧波混頻器實(shí)驗(yàn)研究
        2.7.1 太赫茲諧波混頻器變頻損耗測試方案
        2.7.2 太赫茲分諧波混頻器測試平臺及測試結(jié)果
        2.7.3 太赫茲高次諧波混頻器測試平臺及測試結(jié)果
    2.8 本章小結(jié)
第三章 太赫茲GaAs單片集成三倍頻器技術(shù)
    3.1 太赫茲倍頻器原理
        3.1.1 倍頻器基本原理
        3.1.2 太赫茲三倍頻電路
    3.2 太赫茲變?nèi)荻䴓O管建模
        3.2.1 變?nèi)荻䴓O管的工作機(jī)理和等效電路分析
        3.2.2 變?nèi)荻䴓O管主要參數(shù)分析
        3.2.3 平面肖特基變?nèi)荻䴓O管建模技術(shù)
    3.3 太赫茲GaAs單片集成共面波導(dǎo)三倍頻器技術(shù)
        3.3.1 變?nèi)荻䴓O管設(shè)計(jì)
        3.3.2 260GHz-300GHz GaAs單片集成三倍頻器電路
        3.3.3 單片集成三倍頻器無源電路及優(yōu)化仿真
        3.3.4 單片集成三倍頻器性能優(yōu)化
        3.3.5 太赫茲單片集成三倍頻電路封裝
    3.4 太赫茲單片集成三倍頻器實(shí)驗(yàn)研究
        3.4.1 太赫茲單片集成三倍頻器實(shí)驗(yàn)電路
        3.4.2 太赫茲單片集成三倍頻器實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)平臺
        3.4.3 太赫茲單片集成三倍頻器測試結(jié)果及分析
    3.5 結(jié)論
第四章 太赫茲輻射計(jì)研究
    4.1 輻射計(jì)理論
        4.1.1 全功率輻射計(jì)
        4.1.2 迪克式輻射計(jì)
    4.2 太赫茲輻射計(jì)
        4.2.1 太赫茲輻射計(jì)電路組成
        4.2.2 太赫茲輻射計(jì)主要參數(shù)分析
    4.3 太赫茲輻射計(jì)實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 太赫茲輻射計(jì)等效噪聲溫度測試
        4.3.2 太赫茲輻射計(jì)亮溫靈敏度測試
    4.4 單片集成輻射計(jì)前端方案
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文研究工作總結(jié)
    5.2 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    5.3 未來展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
    一、論文發(fā)表情況
    二、授權(quán)專利情況
    三、獲獎(jiǎng)情況



本文編號：3792895