[發明專利]半導體無線發射、接收天線

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• 申請號: 201810152840.8
• 申請日: 2018-02-20
• 公開（公告）號: CN108400432A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 顧士平;顧海濤
• 申請（專利權）人: 顧士平
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q19/06;H01Q23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.半導體無線發射、接收天線，其特征是：

系統組成：利用半導體發光管集成電路技術，制造發射微波、太赫茲無線電波、紅外發射天線；利用旋轉拋物面天線或透鏡會聚微波、太赫茲無線電波、紅外發射，利用可控液晶光柵構成頻率可調的過濾片，實現無線信號選頻通過，通過雪崩二極管、光電倍增管、超導量子點實現信號的接收；

發射天線包括：半導體發光管集成電路，發光管控制電路；

發射頻率的調制：控制化合物半導體材料的不同能級間的躍遷，實現不同的發射頻率；

設置發射天線的靜態工作點：設置發光半導體發光管偏置電壓，使半導體發光管天線處于線性狀態；

發射信道調制：調制發光管的推動電流，實現發光管發出偏振電磁波，實現發光管發出極化的電磁波；調制發光管的推動電流，實現發光管發出橢圓偏振光，實現發光管的橢圓電磁波；或調制發光管的推動電流，實現發光管發出正交偏振光，實現微波、太赫茲電磁波、紅外線的正交頻分信號的發送；

接收天線包括：無線電波的濾波選頻，光電探測器；

接收天線的選頻：接收天線采用可變光柵進行濾波；

接收天線的信號獲得：采用雪崩二極管、光電倍增管、超導量子傳感器構成無線接收裝置實現微波、太赫茲電磁波、紅外線的接收；

傳統的接收天線在本系統中的應用：用現有的振子天線，微帶天線實現電磁波的接收和解調；

本發明專利創新點：

（1）利用化合物半導體的PN極發射微波、太赫茲電磁波、紅外無線電波的無線信號；

（2）雪崩二極管、光電倍增管、超導量子點傳感器構成無線接收裝置實現無線電磁波的接收；

（3）利用半導體的PN極調制電流實現發射電磁波的正交頻率復用調制；

（4）半導體發射PN極，雪崩二極管、光電倍增管、超導量子點傳感器與傳統的微帶天線，振子天線混合使用；

（5）控制液晶顯示不同的衍射光柵之間的間距，從而形成可變光柵，從而實現對不同接收信號的衍射，實現對接收信號不同波長的濾波；或控制液晶顯示器產生圓環，不同圓環間距，實現不同波長的衍射產生極大值；

本發明可實現大量的天線的一致化工廠生產，與通信集成電路的基帶芯片可集成在一起，易于工藝控制，適合大規模生產，降低了天線的成本，降低了整個系統的成本，提高了天線的控制精度，解決現有微波、太赫茲電磁波、遠紅外、近紅外、可見光、紫外光的通信天線問題，可廣泛應用于雷達、無線寬帶通信，量子通信，無線手機通信，衛星通信，實現高質量的無所不在的無線物聯網。

2.根據權利要求1所述的半導體無線發射、接收天線，其特征是：

系統組成：利用半導體發光管集成電路技術，制造發射微波、太赫茲無線電波、紅外發射天線；利用旋轉拋物面天線或透鏡會聚微波、太赫茲無線電波、紅外發射，利用可控液晶光柵構成頻率可調的過濾片，實現無線信號選頻通過，通過雪崩二極管、光電倍增管、超導量子點實現信號的接收；

半導體無線發射電路包括：控制電路（101），半導體發射管（102）；半導體接收電路包括：接收濾波（103）、探測器（104）；

半導體發射管（102）采用化合物半導體，有多個能級；用于發射不同波長的微波、太赫茲無線電波、紅外線。

3.根據權利要求1所述的半導體無線發射、接收天線，其特征是：

利用化合物半導體的PN極發射微波、太赫茲電磁波、紅外無線電波的無線信號；

利用氮化鎵、氮化鋁、氮化銦、磷化鋁、磷化鎵、磷化銦、氧化鋅、砷化鋁、砷化鎵、砷化銦化合物半導體，利用化合物半導體或多層不同的化合物半導體，實現不同能級間躍遷發光，發射不同波長的微波、太赫茲無線電波、紅外線、可見光、紫外線。

4.根據權利要求1所述的半導體無線發射、接收天線，其特征是：

雪崩二極管、光電倍增管、超導量子點傳感器構成無線接收裝置實現無線電磁波的接收；

不同波長的微波、太赫茲無線電波、紅外線經拋物面天線匯聚，或經過透鏡匯聚，形成的匯聚信號經光柵或液晶光柵進行衍射分頻、濾波，由雪崩二極管、光電倍增管、超導量子點傳感器構成無線接收裝置實現無線電磁波的接收，形成接收電平，由接收電路處理接收的信號。