[发明专利]基于悬臂梁的微纳电子机械系统直接加热式微波辐射仪

说明书

本发明的基于悬臂梁的微纳电子机械系统直接加热式微波辐射仪，由微波天线，低噪声放大器，六端口悬臂梁耦合器，微波频率和功率检测模块，放大器，单片机和液晶显示器组成；微波天线接收的信号被放大后进入六端口悬臂梁耦合器，被耦合出的信号用于功率和频率的检测，再被放大器放大后单片机经过运算并在液晶显示器显示辐射信号频率和功率；本发明可以同时得到辐射信号的辐射频率和辐射强度，并使用了直接加热式垂直纳米微波功率传感器替代传统的二极管作为微波功率传感器，具有线性度高、温漂小、功率上限高的优点，多晶硅纳米线的热导率远低于传统体材料，提高了热电转换效率，极大地增大输出电压，从而提高了辐射仪的灵敏度和精度。

技术领域

本发明提出了基于悬臂梁的微纳电子机械系统直接加热式微波辐射仪，属于微电子机械系统的技术领域。

背景技术

微波辐射仪是一种利用微波技术进行遥感的仪器，是一种被动元件。一般的微波辐射仪使用微波天线接收到辐射信号后，再使用混频器和二极管检波器的电路结构，得到微波辐射信号的功率。使用二极管作为检波器件的具有很多问题，比如温漂严重，功率检测上限低且具有非线性特性，无法测量辐射功率信号的频率参量，在环境恶劣的条件下，其准确度有待进一步提升。而直接加热式垂直纳米微波功率传感器以多晶硅纳米线为基础，其热导率远低于传统体材料，提高了热电转换效率，极大地增大输出电压，具有性能稳定，功率上限高，线性度高等优点。因此基于直接加热式垂直纳米微波功率传感器作为功率检测的基础模块的辐射仪具有很好的应用前景。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种基于悬臂梁的微纳电子机械系统直接加热式微波辐射仪，微波信号被微波天线接收后进入低噪声放大器(LNA)，被低噪声放大器放大的微波信号进入六端口悬臂梁耦合器，耦合器的一部分信号从主线耦合输出被用于微波功率的检测，另外一部分信号被耦合出用于微波信号频率的检测，检测功率的器件是新型的直接加热式垂直纳米微波功率传感器，微波频率检测模块和微波功率检测模块的输出分别与放大器连接，后级包括放大器、单片机和液晶显示器的处理电路能够处理并显示辐射信号的功率和辐射信号的频率，以此达到微波辐射仪的制作。本发明使用以多晶硅纳米线为基础的直接加热式垂直纳米微波功率传感器代替传统的二极管作为功率检测的器件，多晶硅纳米线的热导率远低于传统体材料，提高了热电转换效率，极大地增大输出电压，辐射仪能够获得较大的灵敏度和较高的线性度，同时达到辐射信号的频率检测，进一步增强了微波辐射仪的功能。

技术方案：本发明的基于悬臂梁的微纳电子机械系统直接加热式微波辐射仪，主要由微波天线、低噪声放大器(LNA)、六端口悬臂梁耦合器、微波频率检测模块、微波功率检测模块、直接加热式垂直纳米微波功率传感器、放大器、单片机和液晶显示器(LCD)组成；

微波天线：用于接收微波信号；

低噪声放大器(LNA)：用于放大微波信号；