[发明专利]自适应雷达比相法悬臂梁微机电微波检测和解调单片系统

权利要求书

1.一种自适应雷达比相法悬臂梁微机电微波检测和解调单片系统，其特征在于该单片系统包括六端口悬臂梁耦合器(1)，微波频率检测模块(2)，微波功率检测和解调模块(3)，微波相位检测模块(4)；其中六端口悬臂梁耦合器(1)的第一端口(1-1)到第三端口(1-3)和第五端口(1-5)的耦合度相同，到第四端口(1-4)、第六端口(1-6)的功率耦合度也相同；待测信号经第一端口(1-1)输入，由第二端口(1-2)输出到第一间接加热式微波功率检测器(5-1)，进行微波功率检测；以及应用第一间接加热式微波功率检测器(5-1)的非线性特性和低通滤波特性对已调制信号进行解调；第三端口(1-3)和第四端口(1-4)分别输出到微波频率检测模块(2)的第三Wilkinson功率合成器(6-3)的两个输入端口，第三Wilkinson功率合成器(6-3)的输出端连接第二间接加热式微波功率传感器(5-2)，进行微波频率检测；由第五端口(1-5)和第六端口(1-6)分别输出到微波相位检测模块(4)的第一Wilkinson功率合成器(6-1)和第二Wilkinson功率合成器(6-2)的一端，并由Wilkinson功率分配器(7)的两个输出端分别连接到第一Wilkinson功率合成器(6-1)和第二Wilkinson功率合成器(6-2)的另一端，而第一Wilkinson功率合成器(6-1)和第二Wilkinson功率合成器(6-2)的输出端连接到第三间接加热式微波功率检测器(5-3)和第四间接加热式微波功率检测器(5-4)，进行微波相位检测；对微波信号的功率、频率、相位三种检测模块进行了集成，完成了对同一时刻的微波信号的功率、频率和相位同时同步检测，以满足自适应雷达实时匹配通讯的要求；

Si衬底(8)，SiO₂层(12)，共面波导(13)，终端电阻(18)，P型半导体臂(20)，N型半导体臂(19)，输出电极(21)构成间接加热式微波功传感器；微波功率通过CPW即共面波导(13)输入到终端电阻(18)转换为热能；热电偶由P型半导体臂(20)和N型半导体臂(19)组成；根据Seebeck效应，通过测量输出电极(21)的热电势可知输入微波功率大小。

2.根据权利要求1所述的自适应雷达比相法悬臂梁微机电微波检测和解调单片系统，其特征在于该自适应雷达由天线(33)、收发转换电路(34)、自适应雷达接收系统(31)和自适应雷达发射系统(32)组成，自适应雷达接收系统(31)由MEMS微波检测和解调单片集成系统(25)、信号存储器(26)和信号分析器(27)级联构成，实现对未知雷达信号的检测和分析；自适应雷达发射系统(32)由微波信号重构(28)、微波信号调制器(29)和微波信号功率放大器(30)构成，实现对未知雷达信号的调制和转发。

3.根据权利要求1所述的自适应雷达比相法悬臂梁微机电微波检测和解调单片系统，其特征在于六端口悬臂梁耦合器(1)由共面波导(13)，介质层(9)，空气层(11)和横跨在其上方悬臂梁(10)构成；共面波导(13)制作在SiO₂层(12)上，锚区(14)制作在共面波导(13)上，悬臂梁(10)的下方沉积介质层(9)，并与空气层(11)、悬臂梁(10)共同构成耦合电容结构，两个悬臂梁(10)之间的CPW传输线长度为λ/4。