[发明专利]一种双偶极结构的双频太赫兹波天线

说明书

技术领域

本发明属于太赫兹波通信领域，尤其涉及一种双偶极结构的双频太赫兹波天线。

背景技术

太赫兹（Terahertz wave，THz）波是指频率位于0.1-10THz（1THz=10¹²Hz）之间的电磁辐射，位于微波和红外波段之间。由于具有穿透能力强、光子能量低、宽频谱等优点，使得它在安全检查、材料与结构的无损探伤、生物组织的活体检查、无线通信等领域有着极其重要的应用前景。太赫兹波无线通信作为一种新兴的通信方式，既结合了微波通信和光波通信的优点，又具有带宽大、传输速率高、保密性好、抗干扰能力强等优点。开展太赫兹波无线通信研究，对于抢占带宽资源，拓展无线通信带宽，具有非常高的战略意义。目前，美国、欧洲、日本等发达国家的许多组织和研究团体已进行太赫兹波无线通信的理论和实践研究，将其用于高速短距离无线通信、室内无线安全接入和空间通信等领域。

太赫兹波天线是太赫兹无线通信中不可缺少的功能器件之一，在实际应用中有非常重要的作用。目前太赫兹波天线结构主要有偶极、蝶形、对数周期等结构，虽然这些天线的加工制作工艺已经比较成熟，可是由它们的特性往往难于满足太赫兹波通信应用的需求，因此迫切需要研究出结构简单、尺寸小、便于制作的太赫兹波双频天线来满足太赫兹波通信应用的需求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种双偶极结构的双频太赫兹波天线。

本发明包括双偶极光电导天线层和基体，双偶极光电导天线层与基体相连接，且双偶极光电导天线层几何中心与基体几何中心的连线垂直于两者的相接平面。信号输入端位于双偶极光电导天线层的中心位置，信号输出端与信号输入端对应，位于基体的中心位置。

双偶极光电导天线层包括双偶极结构和传输线结构，双偶极结构包括第一直角结构、第二直角结构、第三直角结构、第四直角结构，该四个直角结构中心对称，且结构相同；传输线结构包括扼流圈结构和交叉电极结构；交叉电极结构嵌入扼流圈结构正中间；第一直角结构和第二直角结构构成一个偶极结构，第一直角结构一条直角边上的直角端、第二直角结构一条直角边上的直角端与扼流圈结构的连接处分别为第一连接点和第二连接点，且与第一连接点、第二连接点连接的两个直角端所在的两条直角边在同一条直线上，第一直角结构的另一条直角边与第二直角结构的另一条直角边平行；第三直角结构和第四直角结构构成另一个偶极结构，第三直角结构一条直角边上的直角端、第四直角结构一条直角边上的直角端与扼流圈结构的连接处分别为第三连接点和第四连接点，且与第三连接点、第四连接点连接的两个直角端所在的两条直角边在同一条直线上，第三直角结构的另一条直角边与第四直角结构的另一条直角边平行。

第一直角结构和第一连接点连接的直角端所在的直角边与第三直角结构和第三连接点连接的直角端所在的直角边平行，第一直角结构另一条直角边与第三直角结构的另一条直角边在同一直线上；第二直角结构和第二连接点连接的直角端所在的直角边与第四直角结构和第四连接点连接的直角端所在的直角边平行，第二直角结构另一条直角边与第四直角结构的另一条直角边在同一直线上。

所述的双偶极光电导天线层的材料为金，基体具有双层结构，与双偶极光电导天线层相临的基体上层为Arlon AR600，下层为PTFE。

所述的扼流圈结构的周期f为25~100μm。

所述的交叉电极结构的电极长度为4~20μm，电极间距为0.4~2μm，且电极间距大于电极宽度来降低金属填充系数，提高太赫兹波天线对信号输入的耦合效率。

本发明有益效果如下：

本发明主要适用于太赫兹波通信，实现太赫兹波双频辐射。本发明还具有结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、便于制作及易于集成等优点。

附图说明

图1是本发明立体结构示意图；

图2是图1的侧视结构示意图；

图3是图1的俯视结构示意图；

图4是本发明的扼流圈结构示意图；

图5是本发明的交叉电极结构示意图；

图6是本发明的性能曲线；

图中，信号输入端1、信号输出端2、双偶极光电导天线层3、基体4、第一直角结构5、第二直角结构6、第三直角结构7、第四直角结构8、扼流圈结构9、交叉电极结构10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。