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集成多功能片上天线的CMOS太赫兹信号源阵列制造技术

技术编号:45469336 阅读:14 留言:0更新日期:2025-06-06 22:02
本发明专利技术公开了一种集成多功能片上天线的CMOS太赫兹信号源阵列,包括:顶部信号源矩阵,K个中间信号源矩阵和底部信号源矩阵,其中,;所述顶部信号源矩阵、K个中间信号源矩阵和底部信号源矩阵依次串联。本发明专利技术提供的集成多功能片上天线的CMOS太赫兹信号源阵列,旨在解决多单元信号源阵列所带来的问题,通过创新的布局设计和无损耗供电方案,克服现有技术中多单元信号源阵列设计面临的布阵紧凑性和供电效率难题,进一步提高系统的整体性能和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集成多功能片上天线的cmos太赫兹信号源阵列,属于太赫兹设备。


技术介绍

1、硅基太赫兹集成系统在传感和通信领域展现出显著的应用潜力,尤其在高分辨率成像、高速无线数据传输和分子检测等方面表现出色。近年来,随着对太赫兹频段需求的不断增长,如何设计和实现高功率太赫兹信号源成为关键技术挑战之一。尽管硅基器件凭借其低成本、高集成度和成熟的制造工艺在太赫兹领域占据重要地位,但其固有的截止频率限制,使得在生成太赫兹频段信号时面临诸多技术瓶颈。

2、在现有技术中,为了克服硅基器件截止频率较低的问题,通常采用谐波振荡器设计方案,以提取高次谐波频率为目标。然而,谐波振荡器在接近器件截止频率的工作条件下,其输出功率显著下降,导致太赫兹信号源的整体性能受限。这一问题严重制约了硅基太赫兹集成系统在高功率应用场景中的实际表现。针对上述问题,业界提出了两种核心解决方案,旨在提升硅基太赫兹信号源的输出功率和系统性能:

3、(1)、硅透镜集成增强方向性:该技术通过在片上天线设计中集成硅材料透镜,硅透镜能够有效聚焦辐射能量,显著提高天线的增益和方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集成多功能片上天线的CMOS太赫兹信号源阵列,其特征在于:包括:顶部信号源矩阵,K个中间信号源矩阵和底部信号源矩阵,其中,;

2.根据权利要求1所述的集成多功能片上天线的CMOS太赫兹信号源阵列,其特征在于:所述顶部信号源矩阵,包括呈排列的信号源单元,其中,,顶部信号源矩阵的第1行的N个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,顶部信号源矩阵的第2行的第1个信号源单元到第个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,第个信号源单元到第N个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,其中,第个信号源单元的一端作为第一端口,第个信号源单元的一端作为第二端口;顶部信号源矩阵的第1行的第1个信号源...

【技术特征摘要】

1.一种集成多功能片上天线的cmos太赫兹信号源阵列,其特征在于:包括:顶部信号源矩阵,k个中间信号源矩阵和底部信号源矩阵,其中,;

2.根据权利要求1所述的集成多功能片上天线的cmos太赫兹信号源阵列,其特征在于:所述顶部信号源矩阵,包括呈排列的信号源单元,其中,,顶部信号源矩阵的第1行的n个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,顶部信号源矩阵的第2行的第1个信号源单元到第个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,第个信号源单元到第n个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,其中,第个信号源单元的一端作为第一端口,第个信号源单元的一端作为第二端口;顶部信号源矩阵的第1行的第1个信号源单元与顶部信号源矩阵的第2行的第1个信号源单元通过u型耦合网络相连接,顶部信号源矩阵的第2行的第n个信号源单元与顶部信号源矩阵的第2行的第n个信号源单元通过u型耦合网络相连接。

3.根据权利要求2所述的集成多功能片上天线的cmos太赫兹信号源阵列,其特征在于:所述中间信号源矩阵,包括呈排列的信号源单元,中间信号源矩阵的第1行的第1个信号源单元到第个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,第个信号源单元到第n个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,其中,第个信号源单元的一端作为第一端口,第个信号源单元的一端作为第二端口;中间信号源矩阵的第2行的第1个信号源单元到第个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,第个信号源单元到第n个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,其中,第个信号源单元的一端作为第三端口,第个信号源单元的一端作为第四端口;中间信号源矩阵的第1行的第1个信号源单元与中间信号源矩阵的第2行的第1个信号源单元通过u型耦合网络相连接,中间信号源矩阵的第2行的第n个信号源单元与中间信号源矩阵的第2行的第n个信号源单元通过u型耦合网络相连接。

4.根据权利要求3所述的集成多功能片上天线的cmos太赫兹信号源阵列,其特征在于:所述底部信号源矩阵,包括呈排列的信号源单元,底部信号源矩阵的第1行的第1个信号源单元到第个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,第个信号源单元到第n个信号源单元通过n型耦合网络依次连接,其中,第个信号源单元的一端作为第一端口,第个信号源单元的一端作为第二端口;底部信号源矩阵的第2行的n个信号源单元通过n型耦合网络依次连接;底部信号源矩阵的第1行的第1个信号源单元与底部信号源矩阵的第2行的第1个信号源单元通过u型耦合网络相连接,底部信号源矩阵的第2行的第n个信号源单元与底部信号源矩阵的第2行的第n个信号源单元通过u型耦合网络...

【专利技术属性】
技术研发人员:严厚意魏来郭开喆赵涤燹
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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