[发明专利]固支梁间接加热在线式已知频率微波相位检测器

说明书

本发明的固支梁间接加热在线式已知频率微波相位检测器由六端口固支梁耦合器、微波相位检测器和间接加热式微波功率传感器级联构成；六端口固支梁耦合器由共面波导，介质层，空气层和固支梁构成；共面波导制作在SiO₂层上，固支梁的下方沉积介质层，并与空气层共同构成耦合电容结构，两个固支梁之间的共面波导长度为λ/4；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度分别相同，待测信号经六端口固支梁耦合器的第一端口输入，由第三端口和第五端口输出到间接加热式微波功率传感器，由第四端口和第六端口输出到微波相位检测器，由第二端口输出下级处理电路；最终实现了对已知频率信号的0‑360°相位在线检测。

技术领域

本发明提出了固支梁间接加热在线式已知频率微波相位检测器，属于微电子机械系统的技术领域。

背景技术

微波信号相位测量在微波测量中占有十分重要的地位。随着频率的增加，信号的波长与电路中各种元器件尺寸逐步接近，电路中电压、电流都以波的形式存在，信号的相位延迟使得电路中不仅不同位置处的电压、电流在同一时刻振幅各不相同，而且同一位置处的电压、电流在不同时刻也各不相同。因此在微波频段掌握并控制信号的相位是很有必要的，微波信号的相位也就成了一个重要的测量参数。本发明即是基于Si工艺设计一种实现在线式相位检测的固支梁间接加热在线式已知频率微波相位检测器。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种固支梁间接加热在线式已知频率微波相位检测器，应用六端口固支梁耦合器来耦合小部分信号进行相位检测，而大部分检测信号可以输入到下一级处理电路中，实现对已知频率信号的0-360°相位在线检测，且具有低功耗的益处。

技术方案：本发明的固支梁间接加热在线式已知频率微波相位检测器由六端口固支梁耦合器、微波相位检测器、第一间接加热式微波功率传感器和第二间接加热式微波功率传感器级联构成；

在本发明中，六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度分别相同，待测信号经六端口固支梁耦合器的第一端口输入，由第三端口和第五端口分别输出到第一间接加热式微波功率传感器和第二间接加热式微波功率传感器，由第四端口和第六端口分别输出到微波相位检测器中的第一Wilkinson功率合成器和第二Wilkinson功率合成器，由第二端口输出到下级处理电路；Wilkinson功率分配器的输入端接参考信号输入，Wilkinson功率分配器的输出端口分别接第一Wilkinson功率合成器和第二Wilkinson功率合成器，并由第一Wilkinson功率合成器和第二Wilkinson功率合成器分别输出到第三间接加热式微波功率传感器和第四间接加热式微波功率传感器；

其中，六端口固支梁耦合器的结构以其中心线左右对称设置，由共面波导，介质层，空气层和固支梁构成；共面波导制作在SiO₂层上，SiO₂层制作在Si衬底上，固支梁的锚区制作在共面波导上，固支梁的下方沉积介质层，并与空气层、固支梁共同构成耦合电容结构，两个固支梁之间的共面波导长度为λ/4。

有益效果：

1)本发明的固支梁间接加热在线式已知频率微波相位检测器应用六端口固支梁耦合器来耦合小部分信号进行相位检测，而大部分信号可以输入到下一级处理电路中，实现对已知频率信号的0-360°相位在线检测；

2)本发明的固支梁间接加热在线式已知频率微波相位检测器应用间接加热式微波功率传感器检测微波信号的功率，具有较好的微波特性且无直流功耗；

3)本发明中的微波相位检测模块应用两个Wilkinson功率合成器，一个Wilkinson功率分配器和两个间接加热式微波功率传感器实现0-360°的相位检测。

附图说明

图1为本发明固支梁间接加热在线式已知频率微波相位检测器的原理框图，