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摘要
自由空间的太赫兹电磁波与太赫兹天线/探针之间的耦合通常是通过波导或硅透镜来实现的。基于波导的耦合方案可以提供比透镜耦合方案更高的耦合效率，而此前AlGaN/GaN HEMT太赫兹探测器/混频器具有高阻抗，因此一般采用硅透镜耦合。本文仿真设计了一种110 GHz的波导耦合型AlGaN/GaN HEMT太赫兹直接探测器，采用波导-微带过渡结构和微带线阻抗匹配结构使探测器的阻抗降低至275 Ω，在降低热噪声电压的同时具有高的响应度。在设计好探测器各部分结构后，对其进行整体全波仿真和数据提取与后处理计算，最后可得到探测器的性能指标即噪声等效功率NEP。结果表明：在110 GHz 的频率下，太赫兹探测器的NEP可达到22 pW√Hz，与透镜耦合型直接探测器灵敏度相当，其中该探测器中HEMT混频器的栅长和栅宽分别为1 μm和150 μm。仿真结果还表明通过将栅长从1 μm缩减至100 nm，可以进一步降低探测器的NEP，提高探测器的灵敏度。
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