一种太赫兹收发共用双极化准光环形器制造技术

一种太赫兹收发共用双极化准光环形器，包含：发射组件，用于发射圆极化信号；第一收发共用支路，用于将发射圆极化信号分为水平极化信号和垂直极化信号，利用电磁波极化特性实现发射垂直极化信号，并接收水平极化信号；第二收发共用支路，利用电磁波极化特性实现发射水平极化信号，并接收垂直极化信号；发射接收组件，用于将第一收发共用支路发射的垂直极化信号和第二收发共用支路发射的水平极化信号合并为圆极化信号后作为雷达信号发射，并将接收到的雷达回波圆极化信号分为水平极化信号和垂直极化信号，使水平极化信号进入第一收发共用支路，使垂直极化信号进入第二收发共用支路。本发明专利技术具备收发通道隔离和同时接收双极化信息的功能。

Terahertz transmitting and receiving shared double polarization quasi optical circulator

A terahertz transceiver dual polarized quasi optical circulator, comprising: transmitting component, for transmitting polarized signals; the first transceiver circuit, for transmit circularly polarized signals into signals of horizontal polarization and vertical polarization signal transmit signal using a vertical polarization electromagnetic wave polarization, and receive horizontal polarization signal; second transceiver the common branch, transmit signal by using horizontal polarization electromagnetic wave polarization, vertical polarization and receiving signal; transmitting and receiving components, for the first transceiver branch launched vertically polarized signal and the second transceiver branch level emission polarization signal merged into circularly polarized signals as radar signal transmitting, and radar echo signal receiving circular polarization divided into horizontal polarization and vertical polarization signal signal, so that the level of polarization signal into the first transceiver The vertical polarization signal enters the second transceiver branch. The invention has the functions of receiving and transmitting channel isolation and receiving dual polarization information simultaneously.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太赫兹主动探测雷达
，尤其涉及一种太赫兹收发共用双极化准光环形器。
技术介绍
在雷达主动探测应用中，为了获取更多信息和获得更高的分辨率，需要采用更高的频率。毫米波亚毫米波技术也因此快速发展，对相关系统和器件有着迫切的需求。但是由于国内技术水平的限制，大部分研究都集中在频率100GHz以下的波段，更高频率的系统及应用比较少。随着近些年太赫兹技术的飞速发展，太赫兹主动探测雷达对环形器的需求越来越明显。然而，传统微波技术采用铁氧体制成的环形器在太赫兹频段加工技术难度很大，自由空间传输的准光环形技术成为解决该问题的一项不错的选项。准光环行器是毫米波测试系统中的关键器件，它用于收发信号的分离，根据出射波的形式，可以分为透射式和反射式。2009年，Wylde采用永磁铁氧体制作了工作在150GHz到325GHz的透射式环行器，在30%的相对带宽上具有隔离度优于30dB、插入损耗低于2.5dB的性能。由于反射式解决了透射式存在的承受功率小、磁场不可调整、退磁等问题，有较大的实用价值，所以也得到了关注。1994年，Harris等人给出了Ka波段的反射式环行器的测试结果，在频率28-40GHz上的隔离度大于20dB，损耗小于0.04dB。另外，利用准光环形技术实现收发共用的雷达在94GHz频段已经有所应用，如目前在轨的CloudSat卫星搭载的94GHz云雷达。另外，利用准光技术也可实现双极化信息接收，如现在有单位辐射计所考虑的方案。然而，从目前获得的公开信息可知，尚未看到既具备解决收发通道共用又能够实现双极化信息接收的准光技术的报道。
技术实现思路
本专利技术提供一种太赫兹收发共用双极化准光环形器，具备收发通道隔离和同时接收双极化信息的功能，可有效地将太赫兹发射通道和接收通道集成在较小空间，大大降低系统的结构尺寸，有效利用同一反射面，实现发射信号和接收信号良好的波束匹配，同时可同时获取目标回波的垂直和极化信息，从而获取目标几何尺寸信息。为了达到上述目的，本专利技术提供一种太赫兹收发共用双极化准光环形器，包含：发射组件，用于发射圆极化信号；第一收发共用支路，用于将发射圆极化信号分为水平极化信号和垂直极化信号，利用电磁波极化特性实现发射垂直极化信号，并接收水平极化信号；第二收发共用支路，利用电磁波极化特性实现发射水平极化信号，并接收垂直极化信号；发射接收组件，用于将第一收发共用支路发射的垂直极化信号和第二收发共用支路发射的水平极化信号合并为圆极化信号后作为雷达信号发射，并将接收到的雷达回波圆极化信号分为水平极化信号和垂直极化信号，使水平极化信号进入第一收发共用支路，使垂直极化信号进入第二收发共用支路。所述的发射组件包含：第一反射镜，以及设置在第一反射镜入射光路上的圆极化发射喇叭。所述的第一收发共用支路包含：设置在第一反射镜的反射光路上的垂直极化栅网，该垂直极化栅网反射垂直极化信号，透射水平极化信号，将第一反射镜的反射光线进入垂直极化栅网的一面称为垂直极化栅网的第一反射面，将透射光线出射的一面称为垂直极化栅网的第二反射面；依次设置在垂直极化栅网的透射光路上的极化转换模块和第五反射镜；设置在垂直极化栅网的第二反射面的反射光路上的第四反射镜；设置在第四反射镜的反射光路上的垂直极化接收喇叭。所述的第二收发共用支路包含：设置在垂直极化栅网的第一反射面的反射光路上的第二反射镜；设置在第二反射镜的反射光路上的水平极化栅网，该水平极化栅网反射水平极化信号，透射垂直极化信号，将第二反射镜的反射光线进入水平极化栅网的一面称为水平极化栅网的第一反射面，将透射光线出射的一面称为水平极化栅网的第二反射面；设置在水平极化栅网的透射光路上的极化转换模块；设置在水平极化栅网的第二反射面的反射光路上的第三反射镜；设置在第三反射镜的反射光路上的水平极化接收喇叭。所述的极化转换模块包含依次设置在光路上的一个或依次设置在光路上的多个法拉第旋转器该极化转换模块将水平和垂直极化信号分别转换为垂直和水平极化信号。所述的发射接收组件包含：设置在第五反射镜的反射光路和水平极化栅网的透射光路的交点位置的第二垂直极化栅网，该第二垂直极化栅网反射垂直极化信号，透射水平极化信号，将第一收发共用支路的发射信号进入第二垂直极化栅网的一面称为第二垂直极化栅网的第一反射面，将第二收发共用支路的发射信号进入第二垂直极化栅网的一面称为第二垂直极化栅网的第二反射面；设置在第二垂直极化栅网的透射光路上的第六反射镜；设置在第六反射镜的反射光路和第二垂直极化栅网的第二反射面的反射光路的交点位置的第七反射镜。所述的第六反射镜M6的角度可调，当发射雷达信号时，第六反射镜M6将来自第一收发共用支路的垂直极化信号和来自第二收发共用支路的水平极化信号合并反射发射出去，当接收雷达回波时，第六反射镜M6将雷达回波信号反射至第七反射镜M7。本专利技术具备收发通道隔离和同时接收双极化信息的功能，可有效地将太赫兹发射通道和接收通道集成在较小空间，大大降低系统的结构尺寸，有效利用同一反射面，实现发射信号和接收信号良好的波束匹配，同时可同时获取目标回波的垂直和极化信息，若通过适当的信号处理手段可获取目标几何尺寸信息。附图说明图1是本专利技术提供的一种太赫兹收发共用双极化准光环形器的结构示意图。具体实施方式以下根据图1具体说明本专利技术的较佳实施例。如图1所示，本专利技术提供一种太赫兹收发共用双极化准光环形器，包含：发射组件，用于发射圆极化信号；第一收发共用支路，利用电磁波极化特性实现发射垂直极化信号，并接收水平极化信号；第二收发共用支路，利用电磁波极化特性实现发射水平极化信号，并接收垂直极化信号；发射接收组件，用于将第一收发共用支路发射的垂直极化信号和第二收发共用支路发射的水平极化信号合并为圆极化信号后作为雷达信号发射，并将接收到的雷达回波圆极化信号分为水平极化信号和垂直极化信号，使水平极化信号进入第一收发共用支路，使垂直极化信号进入第二收发共用支路。所述的发射组件包含：第一反射镜M1；以及设置在第一反射镜M1入射光路上的圆极化发射喇叭301。所述的第一收发共用支路包含：设置在第一反射镜M1反射光路上的垂直极化栅网2，该垂直极化栅网2的网格成垂直分布，该垂直极化栅网2反射垂直极化信号，透射水平极化信号，将第一反射镜M1的反射光线进入垂直极化栅网2的一面称为垂直极化栅网的第一反射面，将透射光线出射的一面称为垂直极化栅网的第二反射面；依次设置在垂直极化栅网2的透射光路上的极化转换模块和第五反射镜M5；所述的极化转换模块将水平和垂直极化信号分别转换为垂直和水平极化信号，所述的极化转换模块包含依次设置在光路上的一个或依次设置在光路上的多个法拉第旋转器；设置在垂直极化栅网2的第二反射面的反射光路上的第四反射镜M4；设置在第四反射镜M4的反射光路上的垂直极化接收喇叭201。所述的第二收发共用支路包含：设置在垂直极化栅网2的第一反射面的反射光路上的第二反射镜M2；设置在第二反射镜M2的反射光路上的水平极化栅网1，该水平极化栅网1的网格成水平分布，该水平极化栅网1反射水平极化信号，透射垂直极化信号，将第二反射镜M2的反射光线进入水平极化栅网1的一面称为水平极化栅网的第一反射面，将透射光线出射的一面称为水平极化栅网的第二反射面；设置在水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太赫兹收发共用双极化准光环形器，其特征在于，包含：发射组件，用于发射圆极化信号；第一收发共用支路，用于将发射圆极化信号分为水平极化信号和垂直极化信号，利用电磁波极化特性实现发射垂直极化信号，并接收水平极化信号；第二收发共用支路，利用电磁波极化特性实现发射水平极化信号，并接收垂直极化信号；发射接收组件，用于将第一收发共用支路发射的垂直极化信号和第二收发共用支路发射的水平极化信号合并为圆极化信号后作为雷达信号发射，并将接收到的雷达回波圆极化信号分为水平极化信号和垂直极化信号，使水平极化信号进入第一收发共用支路，使垂直极化信号进入第二收发共用支路。

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹收发共用双极化准光环形器，其特征在于，包含：发射组件，用于发射圆极化信号；第一收发共用支路，用于将发射圆极化信号分为水平极化信号和垂直极化信号，利用电磁波极化特性实现发射垂直极化信号，并接收水平极化信号；第二收发共用支路，利用电磁波极化特性实现发射水平极化信号，并接收垂直极化信号；发射接收组件，用于将第一收发共用支路发射的垂直极化信号和第二收发共用支路发射的水平极化信号合并为圆极化信号后作为雷达信号发射，并将接收到的雷达回波圆极化信号分为水平极化信号和垂直极化信号，使水平极化信号进入第一收发共用支路，使垂直极化信号进入第二收发共用支路。2.如权利要求1所述的太赫兹收发共用双极化准光环形器，其特征在于，所述的发射组件包含：第一反射镜，以及设置在第一反射镜入射光路上的圆极化发射喇叭。3.如权利要求2所述的太赫兹收发共用双极化准光环形器，其特征在于，所述的第一收发共用支路包含：设置在第一反射镜的反射光路上的垂直极化栅网，该垂直极化栅网反射垂直极化信号，透射水平极化信号，将第一反射镜的反射光线进入垂直极化栅网的一面称为垂直极化栅网的第一反射面，将透射光线出射的一面称为垂直极化栅网的第二反射面；依次设置在垂直极化栅网的透射光路上的极化转换模块和第五反射镜；设置在垂直极化栅网的第二反射面的反射光路上的第四反射镜；设置在第四反射镜的反射光路上的垂直极化接收喇叭。4.如权利要求3所述的太赫兹收发共用双极化准光环形器，其特征在于，所述的第二收发共用支路包含：设置在垂直极化栅网的第一反射面的反射光路上的第二反射镜；设置在第二反射镜的反射光路上的水平极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，魏维伟，李银伟，刘俊豪，钟馥鸾，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31