基于光混频的太赫兹双频通信天线的设计和仿真

摘要

比较了宽带天线和窄带天线的优缺点,设计了一种用于太赫兹无线通信的双频天线.其是由两个分层且垂直分布的偶极天线组成,两天线处于高度不同的介质层上以避免互相干扰和短路,并具有各自的THz扼流圈以提高性能.上层天线通过介质层开孔处的金属探针连接到低温砷化镓衬底,实现了和下层天线共用一个光照区.上层和下层天线尺寸不同,具有不同的工作频率,在各自的偏置电压回路控制下,不需要调整泵浦光就能实现垂直偏振的双频工作.通过调整尺寸,还可使工作频率落在不同的大气窗口内.在0.21 THz、0.35 THz、0.41 THz、0.68 THz、0.85 THz和0.93 THz等大气窗口内,其保持了偶极天线在单频点具有较高性能的优点:最佳总效率分别为14.9%、28.4%、33.9%、28.4%、21.6%和19.8%,最大实际增益分别为2.99 dB、10.6 dB、11.8 dB、18.4 dB、18.2 dB和18.3 dB.