采用二氧化钒蝴蝶结天线阵列的太赫兹编码孔径掩模

太赫兹成像系统因其在天文学、光谱学、等离子体诊断和安全领域的应用而受到科学界大量关注。设计此类系统的一种方法是使用焦平面阵列。尽管这些系统的原理简单，但实现实用架构已被证明异常困难。另一种成像方法是在检测前使用可重构掩模对入射电磁能通量进行空间编码。该技术称为编码孔径或哈达玛成像。本文详述了使用二氧化钒（VO2）开关特性的工作于WR 1.5（500至750 GHz）的原型编码孔径掩模的设计、制造和测试。该可重构掩模由在馈电点具有二氧化钒VO2元件的蝴蝶结天线组成。由对称性，阵列的单元胞可用等效波导表示，其尺寸限制了最大工作频率。在该设计中，单元胞的截止频率为640 GHz。VO2器件使用反应偏置靶离子束沉积生长。在WR 1.5（500至750 GHz）频段对掩模的反射系数（S11）进行了测量。结果与电路模型比较，发现吻合良好。对掩模的传输响应进行了仿真，显示出高达28 dB的传输调制。该项目是开发以VO2作为掩模开关元件的工作于WR 1.5的完整编码孔径成像系统的第一步。