The invention discloses a multifunctional terahertz transceiver shared on-chip antenna, which is symmetrical structure, mainly composed of e-type structure a, E-type structure B and octagonal antenna with a cross slot in the middle, and is located in a metal layer in the process layer. Two ports on the outer and outer sides of the ground plane of the E-type structure are used as the two G probe positions of the GSG probe; the pad adopts the minimum specification size of 50 \u00d7 50 \u03bc M
【技术实现步骤摘要】
一种多功能太赫兹收发共享片上天线
本专利技术属于太赫兹频段的天线结构设计领域。特别地,涉及一种电路在片接触测试与天线耦合非接触测试兼容的一体化设计。
技术介绍
太赫兹(THz)电磁波的频率范围为0.1~10THz,波长范围为0.03~3mm,它是一种介于微波、毫米波与红外线之间的电磁波。天线的尺寸和工作频率成反比,所以THz天线加工困难、精度要求高,目前的主流THz天线有喇叭天线、镜面反射天线和贴片天线。喇叭天线和镜面反射天线尺寸较大、难以大规模集成,并且和集成电路之间的连接较为困难,而片上天线可以很好的克服以上的难题,成为THz芯片的首选。在片上THz天线的设计中,矩形贴片天线是最常用的结构,可以作为单独的天线使用也可以作为阵元使用,其不仅结构简单,而且容易满足CMOS工艺的设计规则,但是矩形贴片天线存在尺寸大,微带馈电线过长或者过窄的缺点,并且矩形辐射贴片天线增益低、方向性较差。差分天线是一种双端口馈电的天线,两个端口馈入幅度相等,相位相反的奇模信号。差分天线具有的优点是带宽比较宽,但是普遍存在的缺点是增益较低、辐射效率差。对数周期天线是一种非频变天线,所谓非频变是指天线的阻抗、方向图、增益、驻波比等电特性随频率的对数成周期性变化,并在很宽的频带内保持基本不变,通常也被叫做全频段天线。但是其相对尺寸较大、带宽窄,天线的输出阻抗较大,和电路之间的匹配网络必不可少。偶极子天线也是THz芯片设计中常用的天线,用来发射和接收固定频率的信号,在场地衰减和天线系数的测量中都需要使用偶极子天线,但是其存在物理尺寸长,芯 ...
【技术保护点】
1.一种多功能太赫兹收发共享片上天线,其特征在于:包括E型结构a、E型结构b、中间开十字槽的八边形天线;/n所述E型结构a包括地平面a(1)、馈电端口a(2)、开关k1(3)、太赫兹辐射源(4)、微带传输线a(5)、焊盘a(6);地平面a(1)连接馈电端口a(2),馈电端口a(2)连接开关k1(3),开关k1(3)连接太赫兹辐射源(4),同时馈电端口a(2)还连接微带传输线a(5),微带传输线a(5)连接焊盘a(6);焊盘a(6)和八边形辐射天线(7)的一端相连;/n所述E型结构b包括焊盘b(9)、微带传输线b(10)、馈电端口b(11)、开关k2(12)、探测器电路(13)、地平面b(14);地平面b(14)连接馈电端口b(11),馈电端口b(11)连接开关k2(12),开关k2(12)连接探测器电路(13),同时馈电端口b(11)还连接微带传输线b(10),微带传输线b(10)连接焊盘b(9),焊盘b(9)和八边形辐射天线(7)对称的另一端相连;/n所述中间开十字槽的八边形天线包括八边形辐射天线(7),八边形辐射天线(7)的中间开有十字槽(8);/n所述多功能太赫兹收发共享片上天线 ...
【技术特征摘要】
1.一种多功能太赫兹收发共享片上天线,其特征在于:包括E型结构a、E型结构b、中间开十字槽的八边形天线;
所述E型结构a包括地平面a(1)、馈电端口a(2)、开关k1(3)、太赫兹辐射源(4)、微带传输线a(5)、焊盘a(6);地平面a(1)连接馈电端口a(2),馈电端口a(2)连接开关k1(3),开关k1(3)连接太赫兹辐射源(4),同时馈电端口a(2)还连接微带传输线a(5),微带传输线a(5)连接焊盘a(6);焊盘a(6)和八边形辐射天线(7)的一端相连;
所述E型结构b包括焊盘b(9)、微带传输线b(10)、馈电端口b(11)、开关k2(12)、探测器电路(13)、地平面b(14);地平面b(14)连接馈电端口b(11),馈电端口b(11)连接开关k2(12),开关k2(12)连接探测器电路(13),同时馈电端口b(11)还连接微带传输线b(10),微带传输线b(10)连接焊盘b(9),焊盘b(9)和八边形辐射天线(7)对称的另一端相连;
所述中间开十字槽的八边形天线包括八边形辐射天线(7),八边形辐射天线(7)的中间开有十字槽(8);
所述多功能太赫兹收发共享片上天线自上而下分依次为钝化层(15)、最顶层金属层(16)、其他金属层的合并层(17)、硅衬底层(18);钝化层(15)内部包裹最顶层金属层(16);
所述最顶层金属层(16)包括地平面a(1),馈电端口a(2),微带传输线a(5),焊盘a(6),焊盘b(9),微带传输线b(10),馈电端口b(11),地平面b(14),以及中间开十字槽(8)的八边形辐射天线(7);
所述其他金属层的合并层(17)包括开关k1(3),太赫兹辐射源(4),开关k2(12)以及探测器电路(13);
当开关k1(3)连接太赫兹辐射源导通时,处于发射测试模式,太赫兹辐射源通过天线发射电磁波;当开关k2(12)连接太赫兹探测器导通时,处于接收测试模式,天线接收外部进入的太赫兹电磁波,并传输到太赫兹探测器中;当开关k1(3)和k2(12)分别连接太...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐雷钧,孙春风,白雪,赵不贿,
申请(专利权)人:泰州市海创新能源研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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