[发明专利]一种利用反相干涉原理的太赫兹幅度调制器

权利要求书

1.利用反相干涉原理实现的太赫兹动态幅度调制器，其特征在于：包括E面波导分路器(1)、H面波导合路器(2)、复合开关电路调控支路(3)、复合开关电路常开支路(4)，所述复合开关电路调控支路(3)包含输入分支波导-微带线过渡结构(3-1)、有源材料复合控制结构(3-2)、微带线-输出分支波导过渡结构(3-3)；所述有源材料复合控制结构（3-2）包含主微带线、接地结构(3-4)、砷化镓二极管(3-5)和馈电结构(3-6)，所述砷化镓二极管(3-5)通过微带枝节线、扇形匹配金属片并联接入所述主微带线，所述砷化镓二极管(3-5)通过所述接地结构(3-4)接地，所述砷化镓二极管(3-5)通过所述馈电结构(3-6)馈电，所述接地结构(3-4)包括接地金属线、扇形滤波金属片I与接地金属片，所述扇形滤波金属片I对应圆心与所述接地金属线相连，所述接地结构(3-4)通过所述接地金属片与波导腔体壁相连实现接地，所述馈电结构(3-6)包括馈电金属线、扇形滤波金属片II与馈电金属片，所述扇形滤波金属片II对应圆心与所述馈电金属线相连，所述馈电结构(3-6)通过所述馈电金属片馈电，所述主微带线一端连接于所述输入分支波导-微带线过渡结构(3-1)，另一端连接于所述微带线-输出分支波导过渡结构(3-3);所述复合开关电路常开支路(4)与所述复合开关电路调控支路(3)结构一致，所述复合开关电路常开支路(4)与所述E面波导分路器(1)、所述H面波导合路器(2)共同构成干涉回路;太赫兹信号通过E面波导分路器1的输入端口进行输入，经过E面波导分路器(1)产生两路等幅反相的太赫兹波信号，分别由输入分支波导-微带线过渡结构(3-1)耦合到复合开关电路调控支路(3)中和复合开关电路常开支路(4)中有源材料复合控制结构(3-2)，再通过馈电结构(3-6)控制砷化镓二极管(3-5)的通断状态分别实现开关调控与常开状态，后由微带线-输出分支波导(3-3)耦合到H面波导合路器(2)中进行信号合成，两路合成的信号最后由H面合路器(2)的输出端进行输出; 其中所述有源材料复合控制结构（3-2）的基底材料为砷化镓。

2.根据权利要求1所述的利用反相干涉原理实现的太赫兹动态幅度调制器，其特征在于：所述馈电结构(3-6)包含金属线、扇形微带滤波结构和馈电金属片，金属线的一端连接于所述有源材料复合控制结构(3-2)主微带线上，扇形微带滤波结构所对应的圆心点连接于金属线上，金属线的另一端连接馈电金属片。

3.根据权利要求1所述的利用反相干涉原理实现的太赫兹动态幅度调制器，其特征在于：所述接地结构(3-4)包括金属线和扇形微带滤波结构和金属片，金属线的一端连接于所述有源材料复合控制结构(3-2)中的主微带线，扇形微带滤波结构所对应的圆心点连接于金属线上，金属线的另一端连接金属片，金属片连接于波导腔体壁上。

4.根据权利要求1所述的利用反相干涉原理实现的太赫兹动态幅度调制器，其特征在于：所述E面波导分路器(1)为三端口器件，包括一个输入端口，和两个输出端口，E面波导分路器(1)输入端口用来馈入太赫兹波，两个输出端口分别连接于复合开关电路调控支路(3)和复合开关电路常开支路(4)，包括使用微带线定向耦合器的微波电路结构。

5.根据权利要求1所述的利用反相干涉原理实现的太赫兹动态幅度调制器，其特征在于：所述H面波导合路器(2)为三端口器件，包括两个输入端口，和一个输出端口，两个输入端口分别连接于复合开关电路调控支路(3)和复合开关电路常开支路(4)，H面波导合路器(2)的输出端口用来输出太赫兹波，包括使用微带线定向耦合器的微波电路结构。

6.根据权利要求1所述的利用反相干涉原理实现的太赫兹动态幅度调制器，其特征在于：所述有源材料复合控制结构(3-2)中使用的砷化镓二极管(3-5)共有3个，每个砷化镓二极管(3-5)与微带线组成的复合结构并联在主微带线的一侧，另一端连接接地结构(3-4)，所组成的复合结构之间间隔四分之一波长，并等间隔排列。

7.根据权利要求1所述的利用反相干涉原理实现的太赫兹动态幅度调制器，其特征在于：所述利用反相干涉原理实现的太赫兹动态幅度调制器原理上可以工作在180-260GHz。