[发明专利]可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法

权利要求书

1.一种可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法，其特征在于，包括：

提供太赫兹场效应外差探测器，所述太赫兹场效应外差探测器包括n个场效应晶体管和n组天线，每一组天线与一场效应晶体管配合，所述n组天线呈正多边形排布，且使所述正多边形的选定的一条边沿一三维坐标系的x轴方向设置，指定所述三维坐标系的y轴方向为零偏振角度；

将所述太赫兹场效应外差探测器置于外差测试系统中，使本振太赫兹波和被测太赫兹波沿所述三维坐标系的z轴方向入射到太赫兹场效应外差探测器的n组天线上，并以外差测试系统直接获得本振太赫兹波和被测太赫兹波的n组中频信号幅度为V₁、V₂、...、V_n，n组中频信号相位为

通过联立下列方程组中的至少三个方程式计算获得被测太赫兹波的偏振角θ：

其中，是中频交流电流，n≥3，3≤m≤n，m、n均为正整数。

2.根据权利要求1所述的可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法，其特征在于：n组中频信号幅度V₁、V₂、...、V_n存在最大值，有且只有当(k为自然数)时，|V_n|可取得最大值。

3.根据权利要求1所述的可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法，其特征在于：n组中频信号相位均是相等的。

4.根据权利要求1所述的可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法，其特征在于：所述本振太赫兹波和被测太赫兹波的中频信号幅度和相位是由外差测试系统中的锁相放大器或者IQ混频器直接输出的，并且，所述本振太赫兹波的偏振角度是已知的，且本振太赫兹波的偏振角度与被测太赫兹波的偏振角度无关。

5.根据权利要求1所述的可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法，其特征在于：所述n组天线呈正n边形排布，每一组天线对应设置在所述正n边形的一条边上。

6.根据权利要求1或5所述的可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法，其特征在于：所述n个场效应晶体管和与之配合的n组天线呈正n边形排布，每一场效应晶体管和与之配合的一组天线设置在所述正n边形的一条边上。

7.根据权利要求6所述的可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法，其特征在于：所述天线包括与场效应晶体管配合的源端天线、漏端天线和栅极天线，所述源端天线与漏端天线位于同一直线上，所述栅极天线与源端天线平行，所述源端天线、漏端天线和栅极天线分别与场效应晶体管的源极、漏极和栅极电连接。

8.根据权利要求1所述的可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法，其特征在于：所述场效应晶体管包括MOSFET、FINFET、MESFET、HEMT中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法，其特征在于：所述天线包括蝶形天线、偶极子天线、贴片天线中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的可同时测量太赫兹波的幅度、偏振和相位的方法，其特征在于，包括：使太赫兹场效应外差探测器置于外差测试系统的低噪声放大器与离轴抛物面镜之间，且使所述太赫兹场效应外差探测器与低噪声放大器连接。