34μm孔径GaAs偶极子光电导天线辐射特性仿真研究

光电导天线的辐射特性仿真是设计和制造光电导天线的重要依据。将蒙特卡洛经验公式修正的GaAs迁移率随电场强度的变化关系引入德鲁德-洛伦兹模型,分析了光电导天线载流子输运情况。又将德鲁德-洛伦兹模型计算的光生载流子密度与时域有限差分方法相结合,得到34 m孔径GaAs偶极子光电导天线的时域、频域及三维辐射特性。辐射峰值为0.8 THz,频谱宽度大于1 THz,与太赫兹时域光谱系统实际测量得到的数据吻合。结果表明:仿真方法正确可行,能够为设计和制造高增益、宽频带的太赫兹光电导天线提供参考依据。     

采用双开口方谐振环对的紧凑微带双频带通滤波器

提出了一种零度馈电、具有开口谐振环对的紧凑微带双频带通滤波器,适用于短距离无线通信2.4GHz频段和3.5GHz固定无线接入(FWA)的频段。此滤波器使用开口谐振环作为基本谐振器单元,通过电耦合实现了第一带通特性,通过调谐内外环的间距产生第二通带。为了提高带外衰减,通过设计零度馈电结构来引入四个传输零点,从而获得了高选择性特性,该滤波器设计简单、结构紧凑。最后,仿真设计和制作了滤波器样品,仿真与实测吻合较好,满足了设计要求。     

小孔径螺旋型光电导天线的太赫兹辐射特性研究

研究了小孔径螺旋型光电导天线的太赫兹辐射特性.利用太赫兹时域光谱技术测量了螺旋型光导天线辐射的太赫兹波谱,得到了其时域发射光谱.通过快速傅里叶变换得到相应的频域光谱,同时对两种不同孔径螺旋天线的太赫兹辐射特性进行了比较.实验结果表明,太赫兹信号强度会随偏置电压的增大而增强;在偏置电压和泵浦光功率相同的情况下,较小孔径的...     

偶极子光电导天线结构对THz 辐射特性影响的研究

研究了GaAs工型偶极子光电导天线(PCA)结构参数对THz辐射特性的影响。首先利用DL(Drude-Lorentz)模型得到了光电导天线的电流解析解,结合时域有限差分(FDTD)进行半解析半数值仿真,有效地解决了纯解析解(通过光电流对时间求导数可以得到辐射的THz的相对强度)无法和PCA结构直接对应的仿真问题,也较直接全波FDTD方法计算效率高。接着,利用偶极子光电导天线的等效电路模型和等效源阻抗公式,结合实际的PCA参数,分别得到了PCA阻抗和源阻抗,说明了由于源阻抗很低,导致匹配效率较低。最后,综合考虑数值仿真结果和理论计算结果可证明,工型偶极子光电导天线的辐射效率会随着其长宽比的增加而相应增加,该结论与相关文献实测结果吻合,从而也验证了文中FDTD仿真结果、理论模型及计算结果的有效性。     

两能谷效应对GaAs光电导天线载流子输运的影响

光电导天线(PCA)产生太赫兹(THz)辐射受光生载流子输运情况的影响很大。考虑到GaAs材料光电导天线两能谷效应,修正了德鲁德-洛伦兹模型,得到了载流子输运情况并与经典扩散-漂移模型仿真结果进行了对比。同时采用了时域有限差分方法(FDTD)耦合载流子密度,仿真太赫兹辐射时域波形,并与太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)测量时域波形对比。结果表明,两能谷效应修正的德鲁德-洛伦兹模型仿真辐射时域波形与THz-TDS测量波形吻合,14μm和34μm小孔径GaAs偶极子光电导天线在波长为800nm,脉冲半峰全宽为30fs,脉冲重复频率为75MHz,平均功率为327mW的钛宝石飞秒激光器照射条件下,GaAs材料衬底两能谷效应引起的载流子输运变化对THz辐射起关键作用。     

基于光导开关脉冲偏置电压的太赫兹时域光谱系统

利用光导开关产生脉冲偏置电压的方式改进了基于光电导天线的太赫兹时域光谱系统.在分析光电导天线产生THz波原理的基础上,重点研究了目前基于光电导天线的太赫兹时域光谱系统存在的问题,探讨了解决斩波器引起的机械噪声和光电导天线脉冲偏置电压之间矛盾的途径.最后,通过对光导开关的特性测试,提出了利用高压直流电源、光导开关和纳秒激...     

THz小孔径光电导天线结构及参数对增益的影响

宽频太赫兹技术在国防、通信等领域有着广阔的应用前景,光电导天线是产生宽频太赫兹波的重要手段.基于HFSS电磁仿真软件,对蝴蝶型和双极型两种电极结构的小孔径光电导天线进行了电磁场仿真.通过对比不同参数情况下这两种光电导天线的增益,找到了一种具有较高发射效率的小孔径光电导天线,并分析了电极形状和电极间隙对光电导天线发射效率...     

一种光导开关线路功率合成方法

本文针对提高光导开关输出辐射功率的问题,尝试性地提出了一种基于电子线路的功率合成方法,采用双电容分别对两个光电开关进行驱动,简化了功率合成的电路设计,实验结果表明通过串联倍压对光导开关输出功率进行合成是可行的,且合成效率高.     

C波段高精度数字化鉴相器

为了满足高功率微波对相位和频率测量的要求,提出了一种联合使用FFT和非线性最小二乘法拟合的测量系统,包括前端变频电路和后端数字化处理部分。论述了设计和实现前端变频电路中的本振电路、本振监测电路、本振低通滤波电路、本振功分电路、变频电路和中频低通滤波等电路,介绍了使用FFT和非线性最小二乘法拟合测量频率和相位的方法,并分析了测量相位误差与信噪比和A/D转换位数之间的关系。     

频率可调太赫兹微结构光电导天线

太赫兹波低频段辐射计在地球大气和分子探测中的需求不断增加。在微波电开口谐振环等效电路模型及其谐振特性仿真设计的基础上,将微波谐振结构和传统带状线偶极子光电导天线结合,提出了新型微结构光电导天线,具有频率调节灵敏度高、谐振特性明显的优点。加工了不同尺寸的新型光电导天线和常规的带状线偶极子光电导天线实物,并进行了实验对比研究。两种类型的太赫兹辐射频谱明显不同,新型光电导天线由于微结构电开口谐振环的双频谐振特性出现了两个谐振峰,3 dB相对带宽约为50%,得到了窄带特性;而传统光电导天线只有单峰,3 dB相对带宽为93.07%,显然为宽谱特性。对于新型光电导天线的仿真和实测吻合较好,调节微结构天线的谐振环臂长可以获得较大的峰值频率移动相对值,从而也验证了理论模型、谐振单元仿真结果的有效性。