太赫兹信号探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种太赫兹信号探测装置，用于太赫兹通信中，包括：太赫兹天线，用于接收太赫兹信号，并将其转化为电信号；以及信号处理电路，与所述太赫兹天线耦接，用于根据所述太赫兹天线输出的电信号，来得到所述太赫兹信号的信息；其中，所述太赫兹天线包括：热释电传感器阵列结构单元，所述热释电传感器阵列结构单元包括：安装体，为正多边形；以及多个热释电传感器，设置于所述正多边形的所述安装体内。本发明专利技术实施例的太赫兹信号探测装置，能够提高太赫兹信号的探测效率。

【技术实现步骤摘要】
太赫兹信号探测装置
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种太赫兹信号探测装置。
技术介绍
太赫兹波是指频率在0.1～10THz范围内的电磁波。其中，基于太赫兹波进行通信的技术称为“太赫兹通信”。一般而言，太赫兹通信具有传输速率高、容量大、方向性强、安全性高和穿透性好等诸多特性。在太赫兹通信中，太赫兹信号的探测(检测)是重要的一环。现有的对太赫兹信号进行探测的方式包括：相干探测、非相干探测和等离子体探测等。其中，非相干探测一般基于光热效应和光子效应来探测太赫兹信号，其能够直接测量太赫兹信号。其中，非相干探测中基于光热效应的探测器有热辐射计、热释电探测器和高莱探测器，它们都是将吸收到的太赫兹辐射能量转换为探测元件的电学性质或物理性质来对太赫兹进行检测的。但是，现有的对太赫兹信号的探测效率仍有改进的空间。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种太赫兹信号探测装置，能够提高太赫兹信号的探测效率。本专利技术实施例提供了一种太赫兹信号探测装置，用于太赫兹通信中，包括：太赫兹天线，用于接收太赫兹信号，并将其转化为电信号；以及信号处理电路，与所述太赫兹天线耦接，用于根据所述天线输出的电信号，来得到所述太赫兹信号的信息；其中，所述太赫兹天线包括：热释电传感器阵列结构单元，所述热释电传感器阵列结构单元包括：安装体，为正多边形；以及多个热释电传感器，设置于所述正多边形的所述安装体内。其中，所述热释电传感器阵列结构单元的数量为多个，且多个所述热释电传感器阵列结构单元构成正多面体的太赫兹天线阵列结构。其中，所述信号处理电路包括：放大电路，用于放大所述电信号；模数转换器，用于将所述放大后的电信号转换为数字信号；数据采集器，用于对所述数字信号进行采样，得到采样信号；数据处理器，用于分析所述采样信号，以得到所述太赫兹信号的信息。其中所述太赫兹信号的信息包括如下至少一项：所述太赫兹信号的方向、所述太赫兹信号的能量强度和所述太赫兹信号的相位。其中，所述数据处理器，用于根据所述正多面体的各个面的角度以及各个面接收到的所述太赫兹信号的能量强度，确定所述太赫兹信号的信号方向。其中，所述数据采集器和所述数据处理器共享内存。其中，所述数据采集器包括：多路并行数据采集通道，以对数据进行并行采样。其中，还包括：无线通信电路，与所述数据处理器连接，用于传送所述数据处理器所得到的所述太赫兹信号的信息。其中，所述模数转换器为24位模数转换器，并且所述模数转换器采用1.2V的参考电压。其中，还包括：存储器，用于存储所述数据处理器所得到的所述太赫兹信号的信息。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例，采用正多边形的热释电传感器阵列结构来探测太赫兹信号，从而可以提高太赫兹信号的探测效率。附图说明图1是本专利技术的太赫兹信号探测装置的实施例的结构示意图；图2A～2E为热释电传感器阵列结构单元的实施例的结构示意图；图3A～3E为太赫兹天线阵列结构的实施例的结构示意图；图4为信号处理电路的实施例的结构示意图；图5为放大电路的实施例的结构示意图；图6和图7为信号处理电路的其他实施例的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例的太赫兹信号探测装置，可以用于太赫兹通信中，例如用于太赫兹通信系统中的接收端，用于接收发射端所发射的太赫兹信号，并根据接收的信息确定太赫兹信号的信号方向和强度等，从而调整天线与发射端对准或对焦。需要说明的是，太赫兹通信时对信号的方向性很敏感，基于点对点的太赫兹通信，在通信之前需要将发射端与接收端天线对准，然后再进行通信。对于一对多的通信，需要在通信前辨别太赫兹通信的方向以及能量强度，然后在调整天线与其对焦，然后在进行通信。具体而言，本专利技术的太赫兹信号探测装置包括：天线，用于接收太赫兹信号。其中，天线可以是基于热释电传感器的天线。其中，热释电传感器能够吸收太赫兹电磁波并将其转化为热能，热能会改变热释电传感器的极化率，从而产生极化电荷并以电流或电压的形式表现出来。如图1所示，是本专利技术的太赫兹信号探测装置1的实施例的结构示意图。其包括：太赫兹天线11，用于接收太赫兹信号，并将其转化为电信号。以及信号处理电路12，与太赫兹天线11耦接，用于根据太赫兹天线11输出的电信号，来探测太赫兹信号的信息，例如太赫兹信号的方向和强度，等等。其中，太赫兹天线11包括：热释电传感器阵列结构单元110。其中，热释电传感器阵列结构单元110可以为正多边形的热释电传感器阵列结构单元110，例如图2A～2D分别示出的正三边形、正四边形、四五边形和正六边形的热释电传感器阵列结构单元。如图2A～2D所示，热释电传感器阵列结构单元110包括：安装体111，为正多边形，例如正三边形、正四边形、四五边形和正六边形；以及多个热释电传感器112，设置于正多边形的安装体111内。具体而言，如图2E所示，是热释电传感器阵列结构单元110的剖面示意图，如图2E所示，安装体111包括：凹形衬底113，其中凹形衬底113具有多边形平面，该多边形平面包括该凹形衬底的开口。其中，多个热释电传感器112安装于该凹形衬底上，并且该多个热释电传感器112的热释电传感器窗口115即为该凹形衬底113的开口。另外，热释电传感器112含有引脚114，用于连接至后续的电路。其中，太赫兹天线11还可以包括：多个上述的热释电传感器阵列结构单元110，该多个上述的热释电传感器阵列结构单元110构成正多面体的太赫兹天线阵列结构。例如，每个热释电传感器阵列结构单元110构成正多面体的一个面，如图3A～3E所示，分别示出了正四面体、正八面体、正六面体、正十二面体和正二十面体的太赫兹天线阵列结构。由图3A～3E的太赫兹天线阵列结构可知，其能够对各个方向的太赫兹信号进行接收，因此其能够快速地检测太赫兹信号的方向。例如，首先预存正多面体的各个面的角度，然后根据各个面接收到的太赫兹信号的强度来确定太赫兹信号的方向。需要说明的是，通过太赫兹天线阵列的每个面接收太赫兹的强度来判断方向的方式中，太赫兹的入射方向角度就一般限于太赫兹天线阵列中单个太赫兹天线所在的接收角度，这个角度一般作为太赫兹的大致入射方位；当需要更精确的入射方向时，则可以在各个热释电传感器采集到的太赫兹的相位后，计算出太赫兹的入射方向(对每一个热释电传感器采集到的数据，通过软件的运算计算出太赫兹的入射方向)，此入射方向精度较高，适合高精度的场景。本专利技术实施例，采用正多边形的热释电传感器阵列结构来探测太赫兹信号，从而可以提高太赫兹信号的探测效率。如图4所示，是图1中的信号处理电路12的实施例的结构示意图。其包括:放大电路121，用于放大太赫兹天线所生成的电信号。其中，由于太赫兹信号在经过热释电传感器转换后的电信号较弱。因此需要为每一个热释电传感器配置一个放大电路121，其结构可以如图5所示，从而放大电信号。其中，在前述的正多面体中，一个面上的多个热释电传感器对应的多个放大电路构成一组放大电路组，该组放大电路组同时打开或关闭。例如，正多面体中，某一个面上的热释电传感器无需工作时，则关闭此面对应的放大电路组。如图5所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太赫兹信号探测装置，用于太赫兹通信中，其特征在于，包括：太赫兹天线，用于接收太赫兹信号，并将其转化为电信号；以及信号处理电路，与所述太赫兹天线耦接，用于根据所述太赫兹天线输出的电信号，来得到所述太赫兹信号的信息；其中，所述太赫兹天线包括：热释电传感器阵列结构单元，所述热释电传感器阵列结构单元包括：安装体，为正多边形；以及多个热释电传感器，设置于所述正多边形的所述安装体内。

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹信号探测装置，用于太赫兹通信中，其特征在于，包括：太赫兹天线，用于接收太赫兹信号，并将其转化为电信号；以及信号处理电路，与所述太赫兹天线耦接，用于根据所述太赫兹天线输出的电信号，来得到所述太赫兹信号的信息；其中，所述太赫兹天线包括：热释电传感器阵列结构单元，所述热释电传感器阵列结构单元包括：安装体，为正多边形；以及多个热释电传感器，设置于所述正多边形的所述安装体内。2.如权利要求1所述的太赫兹信号探测装置，其特征在于，所述热释电传感器阵列结构单元的数量为多个，且多个所述热释电传感器阵列结构单元构成正多面体的太赫兹天线阵列结构。3.如权利要求2所述的太赫兹信号探测装置，其特征在于，所述信号处理电路包括：放大电路，用于放大所述电信号；模数转换器，用于将所述放大后的电信号转换为数字信号；数据采集器，用于对所述数字信号进行采样，得到采样信号；数据处理器，用于分析所述采样信号，以得到所述太赫兹信号的信息。4.如权利要求3所述的太赫兹信号探测装置，其特征在于，所述太赫兹信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓霞，肖钟凯，毛成华，吕婧，谈宇光，刘晗，王珊珊，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44