[发明专利]基于基片集成波导天线的新型外差探测器

说明书

本发明公开了基于基片集成波导天线的新型外差探测器，包括基片集成波导天线和三推振荡器，所述基片集成波导天线和三推振荡器相连接，其中：基片集成波导天线，用于接收外部空间中的太赫兹波信号，然后传输给三推振荡器；三推振荡器，既作为本振信号源，又作为混频器，用于产生本振信号，并且接收所述基片集成波导天线发来的太赫兹波信号，然后将本振信号与太赫兹波信号进行混频，从而产生需要探测的中频信号。本发明公开的基于基片集成波导天线的新型外差探测器，其结构相对简单，科学合理，可以增加探测器的输出响应度，减少噪声等效功率，充分满足对太赫兹波的探测需求，具有重大的生产实践意义。

技术领域

本发明涉及太赫兹波探测技术领域，特别是涉及基于基片集成波导天线的新型外差探测器。

背景技术

太赫兹射线是电磁波的一种，或称太赫兹波，介于微波和红外线之间，也叫T射线(T-Ray)，它的频率范围一般为0.1THz-10THz。在光学领域称之为远红外线辐射，无线电物理领域又根据其波长小于毫米级，称其为亚毫米波。

在很长时间以来，对于太赫兹射线，由于缺乏高发射率的太赫兹信号源以及高性能的探测器，导致该波段的太赫兹射线一直处于待研宄的状态，没能得到深入的探索和应用，而被称作“太赫兹空隙”。

目前，太赫兹波及其应用己经成为科学界的热点领域。太赫兹波可以应用于很多方面，例如包括安检成像、生物医学、环境监测和大容量数据通信等领域。

太赫兹波探测器的种类有很多，主要可以分为非相干检测探测器和相干检测探测器。其中，非相干检测探测器，可以分为基于天线藕合的肖特基二极管探测器，基于天线藕合的FET(Field Effect Transistor)自混频探测器和基于天线藕合的太赫兹热探测器等。而相干检测探测器，可以分为外差检测探测器和零差检测探测器。

非相干检测探测器，具有系统简单，功耗低等优点，但是存在探测器响应度低，噪声等效功率性能不好等问题，因此很难接收非常微弱太赫兹的信号。而相干检测探测器具有响应度高，噪声等效功率性能好，可以接收非常微弱的太赫兹信号的优点，但是存在系统复杂，面积大、功耗大等问题。

综上所述，目前迫切需要提出一种新型探测器，其结构相对简单，科学合理，可以增加探测器的输出响应度，减少噪声等效功率，充分满足对太赫兹波的探测需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供基于基片集成波导天线的新型外差探测器，其结构相对简单，科学合理，可以增加探测器的输出响应度，减少噪声等效功率，充分满足对太赫兹波的探测需求，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了基于基片集成波导天线的新型外差探测器，包括基片集成波导天线和三推振荡器，所述基片集成波导天线和三推振荡器相连接，其中：

基片集成波导天线，用于接收外部空间中的太赫兹波信号，然后传输给三推振荡器；

三推振荡器，既作为本振信号源，又作为混频器，用于产生本振信号，并且接收所述基片集成波导天线发来的太赫兹波信号，然后将本振信号与太赫兹波信号进行混频，从而产生需要探测的中频信号。

其中，所述基片集成波导天线包括贴片天线主体和贴片天线连接部，

所述贴片天线主体的前端中部与纵向分布的贴片天线连接部的后端相连接；

所述贴片天线连接部用于连接所述三推振荡器；

所述贴片天线主体和贴片天线连接部的外部环绕有一圈磁场环路；

所述磁场环路的外部罩有一个开口向前的、门形的侧墙。

其中，所述贴片天线主体的形状为矩形。

其中，所述侧墙的后端和磁场环路3的后端之间的距离是四分之一波长。