微電子機械微波頻率和功率檢測系統(tǒng)及其檢測方法技術方案

微電子機械微波頻率和功率檢測系統(tǒng)及其檢測方法，檢測系統(tǒng)包括MEMS可重構天線、MEMS可調濾波器、控制電路和微波檢測器，微波檢測器制備在GaAs襯底上，包括共面波導CPW傳輸線、四個結構完全相同的MEMS懸臂梁結構、功合器以及四個結構完全相同的MEMS間接式微波功率傳感器。本發(fā)明專利技術的基于懸臂梁和間接式功率傳感器的微波頻率和功率檢測系統(tǒng)不但具有結構新穎，尺寸較小的優(yōu)點，而且可以實現(xiàn)微波信號頻率和功率檢測的集成，與GaAs單片微波集成電路兼容。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于微電子機械系統(tǒng)MEMS
,為一種。
技術介紹
在微波技術研究中，微波功率和頻率是表征微波信號特征的兩個重要參數(shù)。對這兩個參數(shù)的檢測已成為電磁測量的重要組成部分。微波信號頻率和功率的檢測器在軍事、個人通信和科學研究等方面都有非常廣泛的應用。現(xiàn)有的微波頻率檢測技術主要基于外差法、計數(shù)法、諧振法和比相法，微波功率檢測技術主要基于二極管、熱電偶和熱敏電阻的方法。盡管這些檢測技術已經(jīng)形成，但是其缺點在于無法系統(tǒng)集成頻率檢測與功率檢測。隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)代個人通信系統(tǒng)和雷達系統(tǒng)要求越來越高:微型化，結構簡單化以及在線式的微波頻率檢測器已成為一種趨勢。近年來，隨著MEMS技術的快速發(fā)展以及對MEMS懸臂梁結構和MEMS間接式微波功率傳感器研究的不斷深入，使基于懸臂梁和間接式功率傳感器的微波頻率和功率檢測的系統(tǒng)集成成為可能。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術要解決的問題是:現(xiàn)有的微波信號檢測無法系統(tǒng)集成頻率檢測與功率檢測，用戶需要簡單的結構，較小的體積以及可在線檢測的微波頻率、功率檢測器。本專利技術的技術方案為:微電子機械微波頻率和功率檢測系統(tǒng)，所述微波檢測系統(tǒng)包括MEMS可重構天線、MEMS可調濾波器、控制電路和微波檢測器，MEMS可重構天線接收微波信號，經(jīng)MEMS可調濾波器后，得到待測微波信號輸入微波檢測器，控制電路分別連接MEMS可重構天線和MEMS可調濾波器，所述微波檢測器在GaAs襯底上設有待測信號傳輸線、四個結構完全相同的MEMS懸臂梁結構、一個功合器以及四個結構完全相同的MEMS間接式微波功率傳感器，待測信號傳輸線為CPW傳輸線，所述CPW傳輸線由信號線和地線構成，待測微波信號通過待測信號傳輸線輸入一個MEMS間接式微波功率傳感器，四個MEMS懸臂梁結構分為兩對，對稱懸于待測信號傳輸線的信號線上方，其中位于待測信號傳輸線的信號線同一側兩個MEMS懸臂梁結構分別連接一個MEMS間接式微波功率傳感器，另一側對稱的兩個MEMS懸臂梁結構分別連接至功合器，功合器的輸出端連接一個MEMS間接式微波功率傳感器。作為優(yōu)選，微波檢測器沿待測信號傳輸線方向，兩對MEMS懸臂梁結構之間的距離L為中心頻率點所對應波長的1/4，所述中心頻率點指所述微波頻率檢測器的頻率檢測范圍的中心頻率點。微波檢測器的MEMS懸臂梁結構與功合器以及MEMS間接式微波功率傳感器之間通過CPW傳輸線連接，功合器與MEMS間接式微波功率傳感器之間通過CPW傳輸線連接；懸臂梁結構包括懸臂梁和錨區(qū)，懸臂梁與下方的待測信號傳輸線的信號線之間設有絕緣介質層。微波檢測器的功合器包括不對稱共面帶線ACPS信號線、地線和隔離電阻，功合器的輸入端和輸出端之間為不對稱共面帶線ACPS信號線，隔離電阻設置在兩個輸入端之間。一種上述微電子機械微波頻率和功率檢測系統(tǒng)的檢測方法，由MEMS可重構天線接收微波信號，經(jīng)過MEMS可調濾波器之后得到待測微波信號，輸入微波檢測器中；在微波檢測器中，待測微波信號經(jīng)過待測信號傳輸線，傳輸?shù)轿挥诖郎y信號傳輸線末端的MEMS間接式微波功率傳感器，檢測出待測微波信號的功率P;待測微波信號從待測信號傳輸線中經(jīng)過時，位于待測信號傳輸線的信號線同一側的兩個MEMS懸臂梁結構在線耦合出兩支幅度相等、存在一定相位差的微波信號，分別輸入一個MEMS間接式微波功率傳感器，測量由懸臂梁結構各自耦合出的微波信號功率P1、P2 ;位于所述信號線另一側的兩個MEMS懸臂梁結構在線稱合出兩支同樣的微波信號，輸入功合器進行矢量合成，再輸入一個MEMS間接式微波功率傳感器，測量由合成信號的功率P3;所述兩支微波信號存在一個與待測微波信號頻率成正比的相位差P，功合器的合成信號的功率P3與該相位差爐存在一個余弦函數(shù)的關系，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
微電子機械微波頻率和功率檢測系統(tǒng)，其特征是所述微波檢測系統(tǒng)包括MEMS可重構天線、MEMS可調濾波器、控制電路和微波檢測器，MEMS可重構天線接收微波信號，經(jīng)MEMS可調濾波器后，得到待測微波信號輸入微波檢測器，控制電路分別連接MEMS可重構天線和MEMS可調濾波器，所述微波檢測器在GaAs襯底上設有待測信號傳輸線、四個結構完全相同的MEMS懸臂梁結構、一個功合器以及四個結構完全相同的MEMS間接式微波功率傳感器，待測信號傳輸線為CPW傳輸線，所述CPW傳輸線由信號線和地線構成，待測微波信號通過待測信號傳輸線輸入一個MEMS間接式微波功率傳感器，四個MEMS懸臂梁結構分為兩對，對稱懸于待測信號傳輸線的信號線上方，其中位于待測信號傳輸線的信號線同一側兩個MEMS懸臂梁結構分別連接一個MEMS間接式微波功率傳感器，另一側對稱的兩個MEMS懸臂梁結構分別連接至功合器，功合器的輸出端連接一個MEMS間接式微波功率傳感器。

【技術特征摘要】
1.微電子機械微波頻率和功率檢測系統(tǒng)，其特征是所述微波檢測系統(tǒng)包括MEMS可重構天線、MEMS可調濾波器、控制電路和微波檢測器，MEMS可重構天線接收微波信號，經(jīng)MEMS可調濾波器后，得到待測微波信號輸入微波檢測器，控制電路分別連接MEMS可重構天線和MEMS可調濾波器， 所述微波檢測器在GaAs襯底上設有待測信號傳輸線、四個結構完全相同的MEMS懸臂梁結構、一個功合器以及四個結構完全相同的MEMS間接式微波功率傳感器，待測信號傳輸線為CPW傳輸線，所述CPW傳輸線由信號線和地線構成，待測微波信號通過待測信號傳輸線輸入一個MEMS間接式微波功率傳感器，四個MEMS懸臂梁結構分為兩對，對稱懸于待測信號傳輸線的信號線上方，其中位于待測信號傳輸線的信號線同一側兩個MEMS懸臂梁結構分別連接一個MEMS間接式微波功率傳感器，另一側對稱的兩個MEMS懸臂梁結構分別連接至功合器，功合器的輸出端連接一個MEMS間接式微波功率傳感器。2.根據(jù)權利要求1所述的微電子機械微波頻率和功率檢測系統(tǒng)，其特征是微波檢測器沿待測信號傳輸線方向，兩對MEMS懸臂梁結構之間的距離L為中心頻率點所對應波長的1/4，所述中心頻率點指所述微波頻率檢測器的頻率檢測范圍的中心頻率點。3.根據(jù)權利要求1或2所述的微電子機械微波頻率和功率檢測系統(tǒng)，其特征是微波檢測器的MEMS懸臂梁結構與功合器以及MEMS間接式微波功率傳感器之間通過CPW傳輸線連接，功合器與MEMS間接式微波功率傳感器之間通過CPW傳輸線連接；懸臂梁結構包括懸臂梁和錨區(qū)，懸臂梁與下方的待測信號傳輸線的信號線之間設有絕緣介質層。4.根據(jù)權利要求1或2所述的微電子機械微波頻率和功率檢測系統(tǒng)，其特征是微波檢測器的功合器包括不...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：廖小平，易真翔，吳昊，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32