[发明专利]硅基未知频率缝隙耦合式T型结间接式毫米波相位检测器

权利要求书

1.一种硅基未知频率缝隙耦合式T型结间接式毫米波相位检测器，其特征在于，该相位检测器制作在高阻Si衬底(3)上，是由共面波导传输线(5)、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(6)、一号单刀双掷开关(19)、二号单刀双掷开关(20)、一个T型结功分器、三个T型结功合器以及五个间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)位于共面波导传输线(5)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)则位于共面波导传输线(5)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(6)隔开，首先来看频率检测模块(1)，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(19)的输入端相连，一号单刀双掷开关(19)的输出端分别连接到一号T型结功合器和一号间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(20)的输入端相连，二号单刀双掷开关(20)的输出端分别连接到一号T型结功合器和二号间接式热电式功率传感器，而一号T型结功合器的输出端连接到三号间接式热电式功率传感器；再看相位检测模块(2)，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T型结功合器，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T型结功合器，参考信号通过四号T型结功分器的输入端输入，四号T型结功分器的输出端分别连接到二号T型结功合器和三号T型结功合器，然后，二号T型结功合器的输出端连接四号间接式热电式功率传感器，三号T型结功合器的输出端连接五号间接式热电式功率传感器，第六端口(1-6)处连接着后续处理电路。

2.如权利要求1所述的硅基未知频率缝隙耦合式T型结间接式毫米波相位检测器，其特征在于，一号单刀双掷开关(19)和二号单刀双掷开关(20)是由共面波导传输线(5)、锚区(22)、Si₃N₄介质层(23)、开关下拉电极板(24)和开关梁(21)组成的，共面波导传输线(5)连接到锚区(22)上，锚区(22)与两条不同支路上的开关梁(21)相连接，其中一条支路连接间接式热电式功率传感器，另一条支路连接T型结功合器的输入端，开关梁(21)下方存在着一层空气间隙，在这个空气间隙中安置有开关下拉电极板(24)，而在开关下拉电极板(24)上还覆盖着一层Si₃N₄介质层(23)。

3.如权利要求1所述的硅基未知频率缝隙耦合式T型结间接式毫米波相位检测器，其特征在于，T型结功分器和T型结功合器的结构是相同的，主要由共面波导传输线(5)、两个扇形缺陷结构(14)和三个空气桥(15)构成，扇形缺陷结构(14)是位于两个输入端口处的扇形形状的缺陷地结构，而空气桥(15)是位于中心信号线上方的梁结构。

4.如权利要求1所述的硅基未知频率缝隙耦合式T型结间接式毫米波相位检测器，其特征在于，采用间接式热电式功率传感器来实现热电转换，它主要由共面波导传输线(5)、两个电阻(8)以及热电堆(9)所构成，而热电堆(9)又是由P型半导体臂(10)和N型半导体臂(11)通过欧姆接触(12)级联组成，其中共面波导传输线(5)与两个电阻(8)相连，而热电堆(9)与电阻(8)之间有一段间隔。