[發(fā)明專利]一種片上多頻段太赫茲立體天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911248056.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN111063989B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐雷鈞;殷鵬程;白雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種片上多頻段太赫茲立體天線，其特征在于，包括自上而下依次排列的多個(gè)矩形金屬輻射貼片，所有的金屬輻射貼片被介質(zhì)包裹，且金屬輻射貼片之間也填充介質(zhì)；所有的金屬輻射貼片中間均開有“工”形槽；每一個(gè)金屬輻射貼片通過微帶傳輸線連接一個(gè)NMOS管的源極，NMOS管的漏極連接微帶饋電線，NMOS管的柵極連接偏置電壓，通過改變NMOS管的柵極偏壓實(shí)現(xiàn)開關(guān)的閉合和斷開，從而控制金屬輻射貼片是否連接微帶饋電線，可以得到多種不同工作頻率的天線，實(shí)現(xiàn)多頻段探測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種片上多頻段太赫茲立體天線，其特征在于，金屬輻射貼片使用TSMC 40nm CMOS工藝的金屬層設(shè)計(jì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種片上多頻段太赫茲立體天線，其特征在于，自上而下依次排列的10個(gè)矩形金屬輻射貼片為M10、M9...M1，所述的TSMC 40nm CMOS工藝至少包括十二層介質(zhì)層，從上到下依次為IMD10合并層、IMD9介質(zhì)層、IMD8介質(zhì)層、IMD7介質(zhì)層、IMD6介質(zhì)層、IMD5介質(zhì)層、IMD4介質(zhì)層、IMD3介質(zhì)層、IMD2介質(zhì)層、IMD1介質(zhì)層、鈍化層和硅襯底層；其中，IMD10合并層位于金屬輻射貼片M10的上層，鈍化層位于金屬輻射貼片M1的下層，硅襯底層位于最底層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種片上多頻段太赫茲立體天線，其特征在于，IMD10合并層，厚度為5.275μm，相對(duì)介電常數(shù)為4.65；IMD9介質(zhì)層，厚度為1.59μm，相對(duì)介電常數(shù)為4.48；IMD8介質(zhì)層，厚度為0.74μm，相對(duì)介電常數(shù)為3.96；IMD7～I(xiàn)MD2介質(zhì)層，厚度均為0.235μm，相對(duì)介電常數(shù)均為3.17；IMD1介質(zhì)層，厚度為0.215μm，相對(duì)介電常數(shù)為3.43；鈍化層，厚度為0.5225μm，相對(duì)介電常數(shù)為4.03；硅襯底層，電阻率為10Ω·cm，厚度為300μm，相對(duì)介電常數(shù)為11.9；M10金屬層輻射貼片，金屬厚度為3.5μm；M9金屬層輻射貼片，金屬厚度為0.85μm；M8金屬層輻射貼片，金屬厚度為0.74μm；M7～M2金屬層輻射貼片，金屬厚度均為0.145μm；M1金屬層輻射貼片，金屬厚度為0.125μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種片上多頻段太赫茲立體天線，其特征在于，“工”形槽，使金屬輻射貼片表面的電流沿著所設(shè)計(jì)的開槽改變，電流路徑變長，能夠減小天線的尺寸并改善天線的帶寬和增益。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種片上多頻段太赫茲立體天線，其特征在于，“工”形槽兩端的橫邊寬度a、“工”形槽中間的豎邊寬度b和微帶傳輸線寬度c比值為50:5:8，工形槽豎邊的高度d、工形槽橫邊的高度e和微帶傳輸線高度f比值為10:1:14。