- 文献综述（或调研报告）：
在过去的十年中，太赫兹（THz）光谱区域（0.1-10 THz）在无损评估（NDE），太赫兹光谱和医学成像到许多应用中引起了极大的兴趣。自由空间太赫兹通信。但是，这些应用需要负担得起的THz系统，以实现巨大的工作带宽（BW）。因此，必须解决太赫兹系统的设计难题，包括阻止太赫兹系统广泛使用的射频电路组件和封装的设计难题[6]。
刚开始，各种基于半导体的微波振荡器，例如冲击电离雪崩渡越时间（IMPATT）二极管，肖特基二极管和Gunn二极管，已被用来产生THz频率（低于0.6 THz）的信号。为了克服基于半导体的设备的频率限制，已经研究了电子源，例如后向波振荡器（BWO），太赫兹量子级联激光器（QCL），基于光学整流技术的非线性晶体，以在子晶体中产生太赫兹信号。
许多RF应用，期望其中具有PD模块，并在矩形波导内直接产生信号。当然，这需要使用适当的GCPW（或CPW）到WR过渡将PD芯片的GCPW（或CPW）输出连接到矩形波导。
设计太赫兹波段的波导转换，前人学者提出了许多可行的方案。
在[1]中提出了一种密封RoF的E波段PD模块的新颖集成概念。该概念基于高频PD的集成，该PD具有CPW输出和双缝天线结构[7]，专为71-76 GHz频率范围内的低损耗GCPW至WR-12波导耦合而设计。提出的概念不仅允许采用密封封装的PD芯片，而且还具有非常低的插入损耗（IL）和在所需E频段频率范围内几乎恒定的群时延。在转换结构设计中采用了通孔的设计，以期来实现消除GCPW中其他干扰模式的传输影响，在GCPW周围增加大小不一的通孔可以建立其电磁壁来阻隔干扰，这样的设计同时不会带来对RF性能的影响。实验同时表明了如果去掉通孔，损耗将会增加高达6dB。
- 中还介绍了一种GCPW的锥形设计。设计PD模块时，必须考虑几个考虑因素，因为不同的问题和约束适用于结构的不同部分。在设计从GCPW到WR-12的过渡时，使用GCPW是合理的，其尺寸在某种程度上可以与WR-12的尺寸（3.1x1.55 mm）相媲美。另一方面，需要一个小的GCPW配置，以便在将PD芯片连接到RO5880板上时使用可接受长度的键合线，并能够使用标准节距为100的标准GSG探针测量过渡或150mu;m。因此，需要GCPW锥度，并且需要权衡信号走线的宽度，距离从GCPW两端的接地平面及其长度。基于这些考虑，我们将建议的组件分为三个基本子模块：GCPW到WR-12的过渡，GCPW锥度和PD芯片到板的连接。对GCPW几何形状的优化可以带来更低的插入损耗，同时可以实现PD和天线的最佳耦合。
也不是在每个设计中都利用了通孔，[3]中就设计了一种无孔和无气桥的平面CPW到WR的过渡。此方法包括基于InP的偶极天线过渡，用于将射频信号从PD芯片直接耦合到WR3波导的端射耦合。所提出的设计利用了紧凑的基于偶极子的过渡，而无需在InP基板上蚀刻通孔。另外，不平衡变压器用于替换任何空气桥。所提出的设计允许采用具有WR3输出波导的简单，低成本和固态THz光电二极管封装。该过渡包括一个50Omega;的CPW，以使RF信号从光电二极管的输出通过偶极天线直接耦合到标准WR3波导。之后，CPW模式通过L形馈线转换为向偶极天线馈电的共面带状线（CPS）模式。L形馈线充当简单的巴伦，将不平衡信号转换为平衡信号，偶极天线收集传播CPS模式并将其转换为波导传播模式。
另外还有一些特别的设计，[4]中利用了脊型波段来连接CPW和WR，垂直部位的波导尺寸是递减的（采用了四阶切比雪夫低分之一波长转换），以实现紧密匹配和低损耗。通过这样的装置，CPW上的准TEM波在脊型波导中转换成了TE10模式。[5]中则新颖地提出了共面波导探针的过渡方式，方案可以直接使用硅微加工工艺制造。常规的集成衬底的波导的主要缺点与所使用的（低成本）制造技术有关，其高度有限导致远不理想的损耗，并且通过衬底通孔的侧壁构造严重限制了几何可能性，而且将频率范围限制在大约W波段。此外，探测接口需要精确的尺寸，这进一步将SIW限制在传统制造方法中的100 GHz以下频率。因此，最近对硅绝缘填充波导进行了微加工研究，并获得了与传统的SIW甚至W波段的空气填充波导相媲美的出色性能。[6]中的设计采用了堆叠硅片来实现CPW到WR的过渡提出了一种新型的完全微加工的CPW到矩形波导的过渡。与[7，8]相比，所提出的过渡具有使用硅微加工技术更易于批量生产的优势。在本文中，CPW和矩形波导在基板的同一侧而不是基板的两侧进行了图案化和集成[9]。另外，耦合探针在基板上构图，而不是单独制造[10]。建议的过渡不需要像[10]那样的探针组件。这些变化使过渡更适合于RF封装电路，并易于扩展到THz应用。
参考文献：
[1] Wang, C., Yao, Y., Wang, J., Cheng, X., Yu, J., amp; Chen, X. A Wideband Contactless CPW to W-Band Waveguide Transition [J]. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2019, 29(11), 1–4.
[2] Makhlouf, S., Khani, B., Haddad, T., Steeg, M., amp; Stouml;hr, A. Endfire transition from coplanar waveguide-to-WR3 rectangular waveguide for monolithic integration with THz photodiodes [C]. 2019 2nd International Workshop on Mobile Terahertz Systems, IWMTS 2019, 19–21.
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