[發明專利]石墨烯貼片型太赫茲法布里-珀羅諧振天線及其實現方法

有效

• 申請號: 202110647297.0
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113488777B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 吳林晟;陳謝鵬;馮金龍;黃一;毛軍發
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q1/12;H01Q1/36;H01Q13/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于金屬-石墨烯混合結構的太赫茲窄波束法布里-珀羅諧振天線，其特征在于，包括：由上而下依次設置的固定夾具、法布里-珀羅諧振結構以及加脊饋源喇叭，其中：固定夾具與加脊饋源喇叭相連，法布里-珀羅諧振結構固定設置于加脊饋源喇叭上方并與加脊饋源喇叭的金屬上表面共同構成法布里-珀羅諧振腔，加脊饋源喇叭輻射出的電磁波在法布里-珀羅諧振結構中振蕩并經調控后在主方向形成所需要的窄波束電磁輻射；

所述的固定夾具為中空圓柱體結構，固定夾具內部設有多邊形幾何空腔以容納法布里-珀羅諧振結構，該固定夾具為聚乳酸使用3D打印技術加工制成；

所述的法布里-珀羅諧振結構包括：依次位于介質層上的金屬圖案和石墨烯圖案，其中：石墨烯圖案和金屬圖案具有導電性并形成反射面以實現對電磁波的部分反射，其中：介質層不具有導電性，其用于分割①部分反射面與②作為金屬反射面的加脊饋源喇叭上表面；

所述的金屬圖案使用電子束蒸發工藝在基片上蒸鍍得到；

所述的加脊饋源喇叭包括：喇叭主體、分別設置于喇叭主體兩端的金屬脊和波導口，其中：喇叭主體的上方為金屬上表面，金屬脊位于喇叭主體靠近法布里-珀羅諧振結構一側，用于外部連接饋電的波導口位于喇叭底部遠離法布里-珀羅諧振結構一側。

2.根據權利要求1所述的基于金屬-石墨烯混合結構的太赫茲窄波束法布里-珀羅諧振天線，其特征是，所述的法布里-珀羅諧振結構，通過金屬-石墨烯混合結構工藝實現，包括以下步驟：

步驟1、在耐受1000℃的高溫工藝的基片上旋涂光刻膠并烘干，從而得到完整的均勻光刻膠層；

步驟2、將掩模版放置于覆有完整均勻光刻膠層的基片上，進行曝光、顯影和刻蝕操作，形成圖形化的光刻膠圖層；

步驟3、使用電子束蒸發工藝在基片上蒸鍍一層均勻的鎳或銅；

步驟4、將基片放入光刻膠溶劑中，去除圖形化的光刻膠，從而得到圖形化的金屬膜；

步驟5、將基片放入管式反應爐中，使用化學氣相沉積方法在圖形化的金屬膜上生長圖形化的石墨烯，最終得到加載石墨烯的貼片結構。