一种基于异质PiN二极管的硅基隐身可重构偶极子天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于异质PiN二极管的硅基隐身可重构偶极子天线。该天线的第一天线臂、第二天线臂、第三天线臂和第四天线臂对称的分布于同轴馈线两侧，同轴馈线内芯线与第一天线臂和第二天线臂相连，同轴馈线屏蔽层与第三天线臂和第四天线臂相连；第四直流偏置线和第七直流偏置线对称的控制PiN二极管阵列单元组L2、L5、L8、L11，第三直流偏置线和第六直流偏置线对称的控制PiN二极管阵列单元组L1、L4、L7、L10；通过不同直流偏置线组控制不同PiN二极管阵列单元组的导通与截止实现天线性能的重构。本实用新型专利技术的天线隐身性能好，重构性灵活、结构简单，集成度高，易于加工，无复杂馈源结构。

【技术实现步骤摘要】
一种基于异质PiN二极管的硅基隐身可重构偶极子天线
本技术涉及硅基天线
，具体涉及一种基于异质PiN二极管的硅基隐身可重构偶极子天线。
技术介绍
随着近些年科学技术的迅速发展，雷达通信、直升机通信、无线监测以及卫星侦察事业的迅猛发展对天线提出了越来越苛刻的要求，各种无线电子系统对天线的性能要求也越来越严格。因此需要对天线系统进行进一步研究来摆脱传统天线对现代无线通讯系统发展的束缚。在传统天线系统中，通过在同一通信系统中放置多个不同种类的天线来实现系统功能的多样性，但随之产生的问题是系统中多个天线体系之间存在的干扰影响了整个系统的性能。此外，通过放置多个天线的方法会使得系统的重量、尺寸以及复杂度也随之提升，不利于未来通信向小型化、集成化方向发展。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种基于异质PiN二极管的硅基隐身可重构偶极子天线。本技术提供了一种基于异质PiN二极管的硅基隐身可重构偶极子天线，包括GeOI衬底、第一天线臂、第二天线臂、第三天线臂、第四天线臂、第一直流偏置线、第二直流偏置线、第三直流偏置线、第四直流偏置线、第五直流偏置线、第六直流偏置线、第七直流偏置线、第八直流偏置线、同轴馈线；所述第一天线臂、第二天线臂、第三天线臂和第四天线臂对称的分布于同轴馈线两侧，第一天线臂和第二天线臂作为天线一组辐射臂，第三天线臂和第四天线臂作为天线另一组辐射臂，所述同轴馈线内芯线与第一天线臂和第二天线臂相连，所述同轴馈线屏蔽层与第三天线臂和第四天线臂相连；第一天线臂包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L1、L2、L3，所述第二天线臂包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L4、L5、L6，所述第三天线臂包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L7、L8、L9，所述第四天线臂包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L10、L11、L12；第五直流偏置线和第八直流偏置线对称的控制PiN二极管阵列单元组L3、L6、L9、L12，所述第四直流偏置线和第七直流偏置线对称的控制PiN二极管阵列单元组L2、L5、L8、L11，所述第三直流偏置线和第六直流偏置线对称的控制PiN二极管阵列单元组L1、L4、L7、L10，所述第五直流偏置线和第八直流偏置线形成第一直流偏置线组，所述第四直流偏置线和第七直流偏置线形成第二直流偏置线组，所述第三直流偏置线和第六直流偏置线形成第三直流偏置线组，所述第一直流偏置线和第二直流偏置线形成第四直流偏置线组；通过不同直流偏置线组控制不同PiN二极管阵列单元组的导通与截止实现天线性能的重构。较佳地，所述高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L1、L4、L7、L10的长度相同，所述高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L2、L5、L8、L11的长度相同，所述高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L3、L6、L9、L12的长度相同。较佳地，所述第一直流偏置线、第二直流偏置线、第三直流偏置线、第四直流偏置线、第五直流偏置线、第六直流偏置线、第七直流偏置线、第八直流偏置线均采用RPCVD的方法制备于GeOI衬底上，所述直流偏置线材料为经过掺杂的GeSn材料。较佳地，高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元由多个异质PiN二极管通过“肩并肩”的形式串联而成，各PiN二极管均包含P区、本征区、N区、第一GeSn接触区、第二GeSn接触区、隔离区，二极管中P区通过第一GeSn接触区与直流偏置线正极相连，二极管中N区通过第二GeSn接触区与直流偏置线负极相连，使得二极管在正向导通状态时本征区内部存在高浓度的固态等离子体。较佳地，第一天线臂、第二天线臂、第三天线臂和第四天线臂的长度相同，且均等于所述天线工作谐振波长的四分之一。较佳地，所述第一天线臂、第二天线臂、第三天线臂和第四天线臂所包含的二极管数目相同，且二极管阵列单元L关于同轴馈线对称。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的天线的优点如下：1.天线基本辐射单元PiN二极管引入了半导体GeSn材料，大大提高了载流子的注入比，使得本征区内部载流子浓度和均匀性得到大幅度提升，从而提高了天线性能。2.天线接触电极以及直流偏置线均采用半导体GeSn材料制备于衬底上，提升了天线的隐身性能。3.天线通过控制不同二极管阵列单元的导通与截止实现天线性能的重构，重构性灵活。4.天线结构简单，集成度高，易于加工，无复杂馈源结构。附图说明图1为本技术提供的一种基于异质PiN二极管的硅基隐身可重构偶极子天线结构示意图。图2为本技术提供的一种高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列示意图。图3为本技术提供的一种高注入比固态等离子体异质PiN二极管结构示意图。具体实施方式下面结合附图1-3，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提供的一种基于异质PiN二极管的硅基隐身可重构偶极子天线，包括GeOI衬底1、第一天线臂2、第二天线臂3、第三天线臂4、第四天线臂5、第一直流偏置线6、第二直流偏置线7、第三直流偏置线8、第四直流偏置线9、第五直流偏置线10、第六直流偏置线11、第七直流偏置线12、第八直流偏置线13、同轴馈线14；所述第一天线臂2、第二天线臂3、第三天线臂4和第四天线臂5对称的分布于同轴馈线14两侧，第一天线臂2和第二天线臂3作为天线一组辐射臂，第三天线臂4和第四天线臂5作为天线另一组辐射臂，所述同轴馈线14内芯线与第一天线臂2和第二天线臂3相连，所述同轴馈线14屏蔽层与第三天线臂4和第四天线臂5相连；第一天线臂2包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L1、L2、L3，所述第二天线臂3包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L4、L5、L6，所述第三天线臂4包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L7、L8、L9，所述第四天线臂5包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L10、L11、L12；第五直流偏置线10和第八直流偏置线13对称的控制PiN二极管阵列单元组L3、L6、L9、L12，所述第四直流偏置线9和第七直流偏置线12对称的控制PiN二极管阵列单元组L2、L5、L8、L11，所述第三直流偏置线8和第六直流偏置线11对称的控制PiN二极管阵列单元组L1、L4、L7、L10，所述第五直流偏置线10和第八直流偏置线13形成第一直流偏置线组，所述第四直流偏置线9和第七直流偏置线12形成第二直流偏置线组，所述第三直流偏置线8和第六直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于异质PiN二极管的硅基隐身可重构偶极子天线，其特征在于，包括GeOI衬底(1)、第一天线臂(2)、第二天线臂(3)、第三天线臂(4)、第四天线臂(5)、第一直流偏置线(6)、第二直流偏置线(7)、第三直流偏置线(8)、第四直流偏置线(9)、第五直流偏置线(10)、第六直流偏置线(11)、第七直流偏置线(12)、第八直流偏置线(13)、同轴馈线(14)；/n所述第一天线臂(2)、第二天线臂(3)、第三天线臂(4)和第四天线臂(5)对称的分布于同轴馈线(14)两侧，第一天线臂(2)和第二天线臂(3)作为天线一组辐射臂，第三天线臂(4)和第四天线臂(5)作为天线另一组辐射臂，所述同轴馈线(14)内芯线与第一天线臂(2)和第二天线臂(3)相连，所述同轴馈线(14)屏蔽层与第三天线臂(4)和第四天线臂(5)相连；/n第一天线臂(2)包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L1、L2、L3，所述第二天线臂(3)包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L4、L5、L6，所述第三天线臂(4)包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L7、L8、L9，所述第四天线臂(5)包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L10、L11、L12；/n第五直流偏置线(10)和第八直流偏置线(13)对称的控制PiN二极管阵列单元组L3、L6、L9、L12，所述第四直流偏置线(9)和第七直流偏置线(12)对称的控制PiN二极管阵列单元组L2、L5、L8、L11，所述第三直流偏置线(8)和第六直流偏置线(11)对称的控制PiN二极管阵列单元组L1、L4、L7、L10，/n所述第五直流偏置线(10)和第八直流偏置线(13)形成第一直流偏置线组，所述第四直流偏置线(9)和第七直流偏置线(12)形成第二直流偏置线组，所述第三直流偏置线(8)和第六直流偏置线(11)形成第三直流偏置线组，所述第一直流偏置线(6)和第二直流偏置线(7)形成第四直流偏置线组；通过不同直流偏置线组控制不同PiN二极管阵列单元组的导通与截止实现天线性能的重构。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于异质PiN二极管的硅基隐身可重构偶极子天线，其特征在于，包括GeOI衬底(1)、第一天线臂(2)、第二天线臂(3)、第三天线臂(4)、第四天线臂(5)、第一直流偏置线(6)、第二直流偏置线(7)、第三直流偏置线(8)、第四直流偏置线(9)、第五直流偏置线(10)、第六直流偏置线(11)、第七直流偏置线(12)、第八直流偏置线(13)、同轴馈线(14)；
所述第一天线臂(2)、第二天线臂(3)、第三天线臂(4)和第四天线臂(5)对称的分布于同轴馈线(14)两侧，第一天线臂(2)和第二天线臂(3)作为天线一组辐射臂，第三天线臂(4)和第四天线臂(5)作为天线另一组辐射臂，所述同轴馈线(14)内芯线与第一天线臂(2)和第二天线臂(3)相连，所述同轴馈线(14)屏蔽层与第三天线臂(4)和第四天线臂(5)相连；
第一天线臂(2)包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L1、L2、L3，所述第二天线臂(3)包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L4、L5、L6，所述第三天线臂(4)包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L7、L8、L9，所述第四天线臂(5)包括相互串联的一组高注入比固态等离子体异质PiN二极管阵列单元L10、L11、L12；
第五直流偏置线(10)和第八直流偏置线(13)对称的控制PiN二极管阵列单元组L3、L6、L9、L12，所述第四直流偏置线(9)和第七直流偏置线(12)对称的控制PiN二极管阵列单元组L2、L5、L8、L11，所述第三直流偏置线(8)和第六直流偏置线(11)对称的控制PiN二极管阵列单元组L1、L4、L7、L10，
所述第五直流偏置线(10)和第八直流偏置线(13)形成第一直流偏置线组，所述第四直流偏置线(9)和第七直流偏置线(12)形成第二直流偏置线组，所述第三直流偏置线(8)和第六直流偏置线(11)形成第三直流偏置线组，所述第一直流偏置线(6)和第二直流偏置线(7)形成第四直流偏置线组；通过不同直流偏置线组控制不同PiN二极管阵列单元组的导通...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏汉，
申请(专利权)人：中国人民武装警察部队工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61