[发明专利]硅基缝隙耦合式的直接式毫米波信号检测仪器

权利要求书

1.一种硅基缝隙耦合式的直接式毫米波信号检测仪器，该信号检测仪器的传感器部分制作在高阻Si衬底(1)上，是由共面波导(3)、一号缝隙耦合结构(7-1)、二号缝隙耦合结构(7-2)、三号缝隙耦合结构(7-3)、四号缝隙耦合结构(7-4)、移相器(8)、一号单刀双掷开关(23)、二号单刀双掷开关(24)、一个Wilkinson功分器、三个Wilkinson功合器以及六个直接式热电式功率传感器所构成，具体结构的连接关系如下：第一端口(1-1)是信号输入端，一号缝隙耦合结构(7-1)和二号缝隙耦合结构(7-2)位于共面波导(3)上侧地线，三号缝隙耦合结构(7-3)和四号缝隙耦合结构(7-4)则位于共面波导(3)下侧地线，这两对缝隙关于中心信号线对称，这两对缝隙之间由一个移相器(8)隔开，首先来看频率检测模块(4)，一号缝隙耦合结构(7-1)连接到第二端口(1-2)，第二端口(1-2)与一号单刀双掷开关(23)的输入端相连，一号单刀双掷开关(23)的输出端分别连接到一号Wilkinson功合器和一号直接式热电式功率传感器，同样的，二号缝隙耦合结构(7-2)连接到第三端口(1-3)，第三端口(1-3)与二号单刀双掷开关(24)的输入端相连，二号单刀双掷开关(24)的输出端分别连接到一号Wilkinson功合器和二号直接式热电式功率传感器，而一号Wilkinson功合器的输出端连接到三号直接式热电式功率传感器；再看相位检测模块(5)，三号缝隙耦合结构(7-3)与第四端口(1-4)相连，第四端口(1-4)连接到二号Wilkinson功合器，四号缝隙耦合结构(7-4)与第五端口(1-5)相连，第五端口(1-5)连接到三号Wilkinson功合器，参考信号通过四号Wilkinson功分器的输入端输入，四号Wilkinson功分器的输出端分别连接到二号Wilkinson功合器和三号Wilkinson功合器，然后，二号Wilkinson功合器的输出端连接四号直接式热电式功率传感器，三号Wilkinson功合器的输出端连接五号直接式热电式功率传感器，最后是功率检测模块(6)，在第六端口(1-6)处连接着六号直接式热电式功率传感器；在每个直接式热电式功率传感器之后都连接着模数转换模块，然后将这些模数转换得到的数字信号都接入MCS51单片机进行公式计算，最后通过液晶显示屏显示输出频率、相位和功率的数值大小。

2.如权利要求1所述的硅基缝隙耦合式的直接式毫米波信号检测仪器，其特征在于，Wilkinson功分器和Wilkinson功合器的结构是相同的，主要由共面波导(3)、非对称共面带线(10)和电阻(9)构成，而电阻(9)位于两条非对称共面带线(10)的末端。

3.如权利要求1所述的硅基缝隙耦合式的直接式毫米波信号检测仪器，其特征在于，采用直接式热电式功率传感器来实现热电转换，它主要由共面波导(3)、金属臂(12)、P型半导体臂(13)以及一个隔直电容(17)构成，其中金属臂(12)和P型半导体臂(13)构成的两个热电偶是并联连接的，而共面波导(3)直接与这两个热电偶的一端相连。