[發明專利]基于薄膜工藝的太赫茲窄波束透射陣天線及其實現方法

有效

• 申請號: 201911075366.4
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN111146558B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 吳林晟;陳謝鵬;馮金龍;孔海龍;毛軍發
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q15/24;H01Q15/12;H01Q13/06;H01Q19/06
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于薄膜工藝的太赫茲窄波束透射陣天線，其特征在于，包括：由上而下依次設置的頂層透射陣固定用夾具、上層保護用泡沫、透射陣、中層支撐用泡沫、饋源波導以及支架，其中：頂層透射陣固定夾具內部自下至上設有三個空腔，透射陣包括：保護層、上層導電圖案、介質層、下層導電圖案以及粘合層；

所述的透射陣，通過以下薄膜工藝實現，包括以下步驟：

步驟1、制備兩片掩模版并平鋪在介質層上下兩側，并將掩模版及介質層一起放入電子束蒸發機器中，通過電子束蒸發在介質層兩面完成上層導電圖案和下層導電圖案的加工；

步驟2、對介質層兩面均進行氧等離子體處理，起到清潔作用的同時提高薄膜整體的親水性；將介質層吸附在勻膠機上，上層導電圖案朝上，使用移液槍滴上預先配置好的保護層溶液，設置勻膠機的轉速為3000轉/分鐘，旋涂時間設置為40秒，從而得到均勻的具有防氧化保護作用的保護層；

步驟3、將介質層吸附在勻膠機上，下層導電圖案朝上，滴上預先配置好的粘合層溶液，設置勻膠機的轉速為4200轉/分鐘，旋涂時間設置為1分鐘，從而得到均勻的具有粘性的粘合層；

步驟4、將提前裁剪好的中層支撐用泡沫放置在粘合層上，并加熱固化30分鐘，即可利用粘合層將介質層與中層支撐用泡沫粘在一起。

2.根據權利要求1所述的太赫茲窄波束透射陣天線，其特征是，所述的頂層透射陣固定夾具中，位于底部的空腔為圓柱體且其尺寸與饋源波導上部圓盤尺寸相同，位于中部的空腔為長方體且其尺寸與中層支撐用泡沫尺寸相同，位于上部的空腔為長方體且其尺寸與上層保護用泡沫尺寸相同。

3.根據權利要求1所述的太赫茲窄波束透射陣天線，其特征是，所述的透射陣為長方體結構以實現對接收到的電磁波波束進行調控并在邊射方向形成所需要的窄波束電磁輻射功能。

4.根據權利要求1所述的太赫茲窄波束透射陣天線，其特征是，所述的上層導電圖案具有導電性以透過橫向線極化電磁波并反射縱向線極化電磁波，下層導電圖案具有導電性以便在諧振頻率附近頻帶內將縱向與橫向線極化電磁波相互轉換。

5.根據權利要求4所述的太赫茲窄波束透射陣天線，其特征是，長方體結構的粘合層為具有粘性的低介電常數的聚二甲基硅氧烷，長方體結構的保護層為具有防氧化保護作用的低介電常數的聚甲基丙烯酸甲酯。

6.根據權利要求1所述的太赫茲窄波束透射陣天線，其特征是，所述的饋源波導包括：矩形波導、分別位于矩形波導兩端的圓盤和法蘭盤，其中：圓盤位于靠近透射陣一側，法蘭盤位于遠離透射陣一側，圓盤與法蘭盤上均開有矩形波導口。

7.根據權利要求6所述的太赫茲窄波束透射陣天線，其特征是，所述的饋源波導遠離透射陣一側的法蘭盤上的矩形波導口用于外部連接。

8.根據權利要求1所述的太赫茲窄波束透射陣天線，其特征是，所述的支架為圓臺形結構，包括上層圓環、中層連接斜臂和底層圓環。