何婷婷,李少甫,唐家轩,唐颖颖,余蒋平

(西南科技大学 信息工程学院,四川 绵阳 621010)

近年来太赫兹科学技术作为一个新兴的交叉学科和研究热点受到众多学者的广泛关注,随着太赫兹技术的快速发展,各类太赫兹电路的应用需求也得到大幅度提升。

太赫兹技术研究的重要内容之一是电磁信号在不同媒介之间的转换,目前太赫兹固态器件中常见的信号转换结构有微带线到悬置微带线过渡、波导到悬置微带线过渡等。2019年,牛赫一等[1]设计的微带线-悬置微带线过渡电路,利用“V 型开槽地”结构实现了微带线到悬置微带线信号的过渡转换,0～40 GHz频率范围内回波损耗优于15 dB。2018年,林元根等[2]设计的180 GHz悬置微带线到波导过渡,回波损耗优于20 dB。2019年张运传等[3]设计了可应用于汽车防撞雷达收发前端测量的V 波段微带-波导过渡。2012年电子科技大学利用扇形阶跃阻抗匹配电路设计了一种220 GHz大气窗下波导到悬置微带新型过渡电路,200～240 GHz频率范围内S11小于-15 dB[4]。可见近年来太赫兹电路中的过渡结构成为研究热点[5],但是目前研究的频段主要集中在太赫兹低频段。

对于空间中的电磁信号,通常使用单独的口径天线接收并利用波导法兰接入过渡电路[6]。然而太赫兹高频段信号功率较小,并且相应的器件电路尺寸在毫米量级,这样的接入方式使信号损耗较大,因此限制了应用范围。

基于测量回旋管信号(1 THz,带宽50 GHz)频率的相关项目需求,本研究设计了一种将空间中的太赫兹信号接收后以最大效率耦合到悬置微带线电路中的过渡结构。……