[发明专利]一种用于太赫兹雷达、探测成像的2×2陈列接收集成芯片

说明书

本发明公开了一种用于太赫兹雷达、探测成像的2×2陈列接收集成芯片，所述芯片基于GaAs工艺，采用1μm平面GaAs肖特基二极管空气桥结构为工艺版图进行用于太赫兹雷达、探测成像的2×2陈列接收集成；所述芯片具体包括4个呈中心对称的2×2陈列排列集成的单路式外差接收机单元；每个单路式外差接收机单元的倍频器部分位于芯片外侧，混频器部分位于芯片内侧；每个单路式外差接收机单元具有5个端口，分别为W波段本振信号端口，RF射频信号端口，直流偏置端口，中频信号输出端口以及接地端口。本发明可实现4路太赫兹频段信号变频，提高集成度，降低系统复杂性及成本。

技术领域

本发明属于探测成像技术领域，具体涉及一种用于太赫兹雷达、探测成像的2×2陈列接收集成芯片。

背景技术

小型化、高实时性、高分辨率和大场景成像是雷达、探测成像系统未来发展的趋势。太赫兹波是指频率范围为0.1～10THz电磁波介于微波频段与红外之间，兼具二者的优点，是目前信息科学技术研究的前沿与热点领域之一。

太赫兹波更短，载频频率高，更容易发射大带宽信号，具有极高的分辨率，应用于雷达、探测成像中将为现代探测技术提供独特的优势。

然而在阵列成像系统中，为满足成像分辨率的条件下所需的阵元数量多，体积大，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种用于太赫兹雷达、探测成像的2×2陈列接收集成芯片，可提高芯片集成度，降低系统复杂度及硬件成本。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于太赫兹雷达、探测成像的2×2陈列接收集成芯片，所述芯片基于GaAs工艺，采用1μm平面GaAs肖特基二极管空气桥结构为工艺版图进行用于太赫兹雷达、探测成像的2×2陈列接收集成；

所述芯片具体包括4个呈中心对称的2×2陈列排列集成的单路式外差接收机单元；

每个单路式外差接收机单元的倍频器部分位于芯片外侧，混频器部分位于芯片内侧；

每个单路式外差接收机单元具有5个端口，分别为W波段本振信号端口，RF射频信号端口，直流偏置端口,中频信号输出端口以及接地端口，则芯片具有4个W波段本振信号端口、4个RF射频信号端口、4个中频信号输出端口、4个直流偏置端口和4个接地端口。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的直流偏置端口为GaAs肖特基二极管端口，GaAs肖特基二极管一端接高压，另一端通过中心设计的方形pad连接接地端口。

上述的每个单路式外差接收机单元中，W波段本振LO信号通过波导馈入W波段本振信号端口，通过偏置状态下的倍频器倍频为太赫兹频段本振信号，探测的太赫兹频段的RF射频信号通过波导馈入RF射频信号端口，通过混频器下的变频中频信号通过4个中频信号输出端口连接SMA输出。

上述的W波段本振信号端口位于芯片左、右外边；

所述RF射频信号端口位于芯片上、下方向并朝向中心；

所述中频信号输出端口位于芯片上、下边向外输出；

所述直流偏置端口设于单路式外差接收机单元内部，用于混频器与倍频器的直流偏置。

上述的W波段本振信号端口为E面探针，通过波导腔体馈入。

上述的RF射频信号端口通过垂直于芯片表面的波导腔体馈入。

上述的中频信号输出端口通过SMA头接出。

上述的4个RF射频信号端口形成400um×1300um矩阵。