[發明專利]基于MEMS工藝的220GHz太赫茲發射機

有效

• 申請號: 201710368617.2
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN106992792B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 馮志紅;王俊龍;楊大寶;梁士雄;張立森;趙向陽;邢東;徐鵬
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H04B1/03
• 分類號: H04B1/03;H04B1/04
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 夏素霞

本發明公開了一種基于MEMS工藝的220GHz太赫茲發射機，涉及太赫茲技術領域。所述發射機包括通過MEMS工藝制作的Si基鍍金盒體和位于所述盒體內的發射機電路，所述Si基鍍金盒體包括位于內側的Si殼體和位于Si殼體外側的金屬鍍層。所述發射機的盒體采用MEMS工藝實現的Si盒體，通過鍍金實現和金屬相同的功能，質量輕，大大降低了發射機的重量，且采用MEMS工藝，系統集成度更高。

技術領域

本發明涉及太赫茲技術領域，尤其涉及一種基于MEMS工藝的220GHz太赫茲發射機。

背景技術

太赫茲（THz）波從廣義上來講，是指頻率在?0.1-10THz范圍內的電磁波，其中1THz=1000GHz，也有人認為太赫茲頻率是指0.3THz-3THz范圍內的電磁波。THz波在電磁波頻譜中占有很特殊的位置，THz技術是國際科技界公認的一個非常重要的交叉前沿領域。

在太赫茲的低端頻率范圍內，有幾個頻率范圍是處于大氣窗口頻段的，包括94GHz、140GHz、220GHz、340GHz，這幾個頻段由于在大氣傳輸中損耗較低，在人體安檢、高速無線通信等領域具有潛在的應用前景，受到了廣泛的關注。在眾多應用中，都離不開對相關頻段的太赫茲發射機。本發明以220GHz太赫茲發射為例進行說明。目前要實現220GHz的發射機，需要從Ka波段經過6次倍頻實現。在目前的220GHz太赫茲發射機中，整個發射鏈路其外圍腔體都是由金屬構成，采用的腔體一般為黃銅腔體。由金屬構成的腔體其重量比較重，且由于受到機加工工藝的限制，集成度不高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何提供一種質量輕、集成度高的220GHz太赫茲發射機。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種基于MEMS工藝的220GHz太赫茲發射機，其特征在于：包括通過MEMS工藝制作的Si基鍍金盒體和位于所述盒體內的發射機電路，所述Si基鍍金盒體包括位于內側的Si殼體和位于Si殼體外側的金屬鍍層。

進一步的技術方案在于：所述發射機電路包括Ka波段功率放大器、三次倍頻電路、W波段功率放大器和末級220GHz二次倍頻電路，所述Ka波段功率放大器的輸入端接Ka波段信號源，所述Ka波段功率放大器的信號輸出端與所述三次倍頻電路的信號輸入端連接，所述Ka波段信號源用于產生Ka波段信號，所述Ka波段功率放大器用于對Ka波段信號源輸出的信號進行功率放大；所述三次倍頻電路的輸出端與所述W波段功率放大器的信號輸入端連接，所述三次倍頻電路用于對Ka波段功率放大器輸出的信號進行三次倍頻處理；所述W波段功率放大器的信號輸出端與所述末級220GHz二次倍頻電路的信號輸入端連接，所述W波段功率放大器用于對三次倍頻電路輸出的信號進行功率放大，所述二次倍頻電路用于對W波段功率放大器輸出的信號進行二次倍頻處理。

進一步的技術方案在于：所述發射機電路包括Ka波段功率放大器、二次倍頻電路、W波段功率放大器和末級220GHz三次倍頻電路，所述Ka波段功率放大器的輸入端接Ka波段信號源，所述Ka波段功率放大器的信號輸出端與所述二次倍頻電路的信號輸入端連接，所述Ka波段信號源用于產生Ka波段信號，所述Ka波段功率放大器用于對Ka波段信號源輸出的信號進行功率放大；所述二次倍頻電路的輸出端與所述W波段功率放大器的信號輸入端連接，所述二次倍頻電路用于對Ka波段功率放大器輸出的信號進行二次倍頻處理；所述W波段功率放大器的信號輸出端與所述末級220GHz三次倍頻電路的信號輸入端連接，所述W波段功率放大器用于對二次倍頻電路輸出的信號進行功率放大，所述三次倍頻電路用于對W波段功率放大器輸出的信號進行三次倍頻處理。

進一步的技術方案在于：所述發射機電路還包括表面平面天線，所述末級220GHz二次倍頻電路或末級220GHz三次倍頻電路的信號輸出端與所述表面平面天線的信號輸入端連接，所述表面平面天線用于向空間中發射220GHz太赫茲信號。

進一步的技術方案在于：所述Ka波段信號源與Ka波段功率放大器之間通過K頭連接。