1. 研究目的与意义
1.课题背景
太赫兹波具有宽频性、透视性、瞬态性、相干性、低能性等诸多良好性质,有潜在的应用价值,应用前景十分广阔,可以广泛应用于人体检测、物质结构及性质分析、医疗成像等领域。太赫兹波的探测技术是太赫兹波应用领域的一项关键技术,而太赫兹波的耦合天线设计又是太赫兹探测技术中的关键技术。
世界各国、地区的政府、科研机构投入大量的资金、科研人员对该技术进行研究,取得了一定成果,但仍不能找到室温下、高灵敏度、低噪声的探测器。
2. 研究内容和预期目标
1.研究内容
太赫兹波的波长远小于通常的微米和毫米波,根据传统的天线理论,太赫兹波耦合天线的尺寸非常微小,制作工艺要求严格。对其进行设计必须建立在电磁仿真的基础上,分析完成后再进入实验室进行物理测试。目前世界上的太赫兹波探测器,要么测试的频率无法达到高频的要求,要么即使达到高频的要求却无法满足室温、低噪声等要求。
本课题在自混频理论的基础上,对天线尺寸按要求进行电磁仿真,分析得到合适的高频(=2thz)天线尺寸,然后进行自混频天线结构设计,最终实现天线应用于太赫兹波的接收。
3. 研究的方法与步骤
1.研究方法
利用cst电磁仿真软件的微波工作室仿真天线长度和宽度对接收太赫兹波的影响,找到合适的天线尺寸。再利用自混频机理设计太赫兹天线的结构,并仿真的到耦合光电流。
2.研究步骤
4. 参考文献
主要参考文献:
[1] y. f. sun, j. d. sun, y. zhou, r. b. tan, c. h. zeng,w. xue, h. qin, b. s. zhang, and d. m. wu. room temperature gan/algan self-mixing terahertz detector enhanced by resonant antennas. appl. phys. lett., 98, 252103, 2011.
[2] y. f. sun, j. d. sun, x. y. zhang, h. qin, b. s. zhang and d. m. wu, enhancement of terahertz coupling efficiency by improved antenna design in gan/algan hemt detectors, chinese physics b, 21,10 , 2012.
5. 计划与进度安排
毕业设计工作进度安排:
3.2 3.15 课题调研,了解相关技术和要求;
3.16 3.29 查阅资料,撰写并提交开题报告;
