[发明专利]基于MEMS工艺的220GHz太赫兹发射机

说明书

本发明公开了一种基于MEMS工艺的220GHz太赫兹发射机，涉及太赫兹技术领域。所述发射机包括通过MEMS工艺制作的Si基镀金盒体和位于所述盒体内的发射机电路，所述Si基镀金盒体包括位于内侧的Si壳体和位于Si壳体外侧的金属镀层。所述发射机的盒体采用MEMS工艺实现的Si盒体，通过镀金实现和金属相同的功能，质量轻，大大降低了发射机的重量，且采用MEMS工艺，系统集成度更高。

技术领域

本发明涉及太赫兹技术领域，尤其涉及一种基于MEMS工艺的220GHz太赫兹发射机。

背景技术

太赫兹（THz）波从广义上来讲，是指频率在 0.1-10THz范围内的电磁波，其中1THz=1000GHz，也有人认为太赫兹频率是指0.3THz-3THz范围内的电磁波。THz波在电磁波频谱中占有很特殊的位置，THz技术是国际科技界公认的一个非常重要的交叉前沿领域。

在太赫兹的低端频率范围内，有几个频率范围是处于大气窗口频段的，包括94GHz、140GHz、220GHz、340GHz，这几个频段由于在大气传输中损耗较低，在人体安检、高速无线通信等领域具有潜在的应用前景，受到了广泛的关注。在众多应用中，都离不开对相关频段的太赫兹发射机。本发明以220GHz太赫兹发射为例进行说明。目前要实现220GHz的发射机，需要从Ka波段经过6次倍频实现。在目前的220GHz太赫兹发射机中，整个发射链路其外围腔体都是由金属构成，采用的腔体一般为黄铜腔体。由金属构成的腔体其重量比较重，且由于受到机加工工艺的限制，集成度不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种质量轻、集成度高的220GHz太赫兹发射机。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于MEMS工艺的220GHz太赫兹发射机，其特征在于：包括通过MEMS工艺制作的Si基镀金盒体和位于所述盒体内的发射机电路，所述Si基镀金盒体包括位于内侧的Si壳体和位于Si壳体外侧的金属镀层。

进一步的技术方案在于：所述发射机电路包括Ka波段功率放大器、三次倍频电路、W波段功率放大器和末级220GHz二次倍频电路，所述Ka波段功率放大器的输入端接Ka波段信号源，所述Ka波段功率放大器的信号输出端与所述三次倍频电路的信号输入端连接，所述Ka波段信号源用于产生Ka波段信号，所述Ka波段功率放大器用于对Ka波段信号源输出的信号进行功率放大；所述三次倍频电路的输出端与所述W波段功率放大器的信号输入端连接，所述三次倍频电路用于对Ka波段功率放大器输出的信号进行三次倍频处理；所述W波段功率放大器的信号输出端与所述末级220GHz二次倍频电路的信号输入端连接，所述W波段功率放大器用于对三次倍频电路输出的信号进行功率放大，所述二次倍频电路用于对W波段功率放大器输出的信号进行二次倍频处理。

进一步的技术方案在于：所述发射机电路包括Ka波段功率放大器、二次倍频电路、W波段功率放大器和末级220GHz三次倍频电路，所述Ka波段功率放大器的输入端接Ka波段信号源，所述Ka波段功率放大器的信号输出端与所述二次倍频电路的信号输入端连接，所述Ka波段信号源用于产生Ka波段信号，所述Ka波段功率放大器用于对Ka波段信号源输出的信号进行功率放大；所述二次倍频电路的输出端与所述W波段功率放大器的信号输入端连接，所述二次倍频电路用于对Ka波段功率放大器输出的信号进行二次倍频处理；所述W波段功率放大器的信号输出端与所述末级220GHz三次倍频电路的信号输入端连接，所述W波段功率放大器用于对二次倍频电路输出的信号进行功率放大，所述三次倍频电路用于对W波段功率放大器输出的信号进行三次倍频处理。

进一步的技术方案在于：所述发射机电路还包括表面平面天线，所述末级220GHz二次倍频电路或末级220GHz三次倍频电路的信号输出端与所述表面平面天线的信号输入端连接，所述表面平面天线用于向空间中发射220GHz太赫兹信号。

进一步的技术方案在于：所述Ka波段信号源与Ka波段功率放大器之间通过K头连接。