太赫兹体硅MEMS准对角喇叭天线及AIP系统虚拟仿真设计平台技术

【摘要】：太赫兹波长较短,属于目前各国研究的技术热点。太赫兹天线性能对于太赫兹技术发展具有重要的现实意义。如何设计并实现高增益,低副瓣,锐波束的天线是太赫兹系统发展的必然要求。基于此前提,本文主要研究内容如下:以传统对角喇叭天线为蓝本,结合现有MEMS技术,设计了多层太赫兹准对角喇叭天线,具有高增益、大高斯率、低副瓣的特点,解决了太赫兹系统中AIP频源的问题;发现通过优化准对角喇叭天线的口面比例系数k,可以有效控制天线的副瓣电平及高斯率;并且采用MEMS干法刻蚀工艺实现天线的制备;在太赫兹频段,完成了测试,测试结果与仿真结果基本吻合,验证了方案的可行性。基于太赫兹超导AIP系统设计理念,利用一体化仿真平台,根据太赫兹有源集成天线接收系统中各个模块的具体参数,采用有限元法和矩量法构建了虚拟接收机系统仿真环境,实现了太赫兹AIP系统一体化仿真,动态地将场与路的计算结果无近似连接。该虚拟系统仿真环境,不仅能从系统设计角度指导天线设计,还能为系统的实验研究提供理论支撑和指导。