[发明专利]一种太赫兹超宽带光壁喇叭馈源及其制备方法

权利要求书

1.一种太赫兹超宽带光壁喇叭馈源，所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源从左至右依次包括：输入段、张开段、移相段和辐射段，其特征在于，所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源为一体馈源，并且其内壁是光滑的。

2.一种太赫兹超宽带光壁喇叭馈源的制备方法，其特征在于，所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源从左至右依次包括：输入段、张开段、移相段和辐射段，所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源为一体馈源，并且其内壁是光滑的；

所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源采用电铸工艺制作方法制作，其制作过程具体包括：

步骤1)为所述输入段、张开段、移相段和辐射段的尺寸参数设定初始值；

所述输入段、张开段、移相段和辐射段的尺寸参数包括：输入段圆柱的直径(d₁)，张开段的长度(l₁)，张开段末端的直径(d₂)，移相段的长度(l₂)，辐射段的长度(l₃)，辐射段末端的直径(d₃)；

步骤2)基于所述输入段、张开段、移相段和辐射段的尺寸参数的初始值，采用模式匹配方法计算所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源的驻波值；其中，

所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源的驻波函数VSWR＝f(d₁,l₁,d₂,l₂,d₃,l₃)；

目标函数为f(d₁,l₁,d₂,l₂,d₃,l₃)＜1.1；

步骤3)通过梯度下降法为所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源进行尺寸优化，得到所述输入段、张开段、移相段和辐射段的尺寸参数的最优值；具体过程包括：

在每个所述初始值周围随机搜索一个新的值，使所述目标函数的导数小于0；

进行多次迭代，使目标函数的导数接近0，并得到输入段、张开段、移相段和辐射段的尺寸参数的最优值；

步骤4)基于步骤3)中所得所述输入段、张开段、移相段和辐射段的尺寸参数的最优值，采用机加工艺加工铝制阳模内芯；

步骤5)在所述阳模内芯的表面电铸3-6mm的金属铜；

步骤6)将步骤3)中所得铸件放入氢氧化钠溶液中，使得铝制阳模内芯熔解脱模，得到太赫兹超宽带光壁喇叭馈源腔体。

3.根据权利要求2所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源的制备方法，其特征在于，所述步骤2)采用模式匹配方法计算初始值情况下所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源的驻波值；具体计算过程包括：

电磁场通过所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源每一段截面的区域内的麦克斯韦方程本征模进行加权和表达；

通过电磁场展开式在不连续平面匹配，得到广义散射矩阵；

通过求解所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源每一段的广义散射矩阵，得到其驻波性能；

通过上述计算，得到在70～207GHz范围内的驻波小于1.2。

4.根据权利要求2所述太赫兹超宽带光壁喇叭馈源的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，阳模内芯与馈源腔体结构相反。