基于硅技术的太赫兹源芯片级功率合成新方案

从集成电路工艺水平和设计水平的发展来看，基于硅技术的小功率太赫兹源的产生正成为太赫兹技术研究的一个发展方向，但这种太赫兹源能否得到应用的一个关键在于能否提高输出功率。本课题提出一种用于基于硅技术的太赫兹源在芯片级进行功率合成的TE011-π模谐振系统，用工作在TE011模的圆柱波导谐振器锁定数十个甚至上百个λ/4振荡器使他们工作在π模振荡模式，对所有λ/4振荡器进行功率合成。该方案的优势在于：λ/4谐振器与基片垂直放置，品质因数高，可以提高单管振荡效率；有源电路在基片上均匀分布，有利于系统散热；无源电路制作在封装层面上，同硅基片上有源电路分离，提高了硅片利用率；整个系统品质因数由圆柱波导谐振器决定，品质因数高。基于硅技术的小功率太赫兹源的获得，可以使太赫兹波的产生和实际系统其他功能电路集成到同一芯片成为可能，实现规模生产显著降低成本，促进太赫兹技术在个人无线通信、小功率雷达等领域的应用。