[实用新型]在线式双通道微波功率传感器

说明书

在线式双通道微波功率传感器，包括衬底、地线、共面波导传输线、电容极板、敏感元件、悬臂梁；地线设置于衬底上表面两侧，共面波导传输线平行于两侧地线，设置在衬底上表面中部；敏感元件嵌入衬底中，并位于共面波导传输线的中部下方；敏感元件下方设有一层金属薄膜，其嵌入衬底中，并与共面波导传输线相平行；悬臂梁通过锚区设置在一侧地线上，悬于所述敏感元件上方；电容极板位于悬臂梁下方，并位于所述地线和共面波导传输线之间。该在线式双通道微波功率传感器采用MEMS平面加工工艺，具有体积小，集成度高等优点。此外利用电阻式传感器，可以极大地提高待测微波信号的功率范围，在微波信号较弱的时候通过电容式传感器，可以提高检测信号的精度。

技术领域

本发明属于MEMS微机械传感器领域，具体涉及在线式双通道微波功率传感器。

背景技术

基于微机电系统（MEMS）的微波技术的发展已经成为一个国家科技水平发展的重要标志。在微波的信号产生、传输及接受等各个环节的研究中，微波功率的测量是必不可少的基本测试技术。目前，传统的测量微波信号功率的双通道微波功率传感器是终端式的，会把微波信号全部消耗掉，后续器件不能继续利用。近年来，随着敏感元件的不断发展，使得在线式双通道微波功率传感器成为可能。

发明内容

本发明针对现有双通道微波功率传感存在的将微波信号全部消耗掉等问题，提出了在线式双通道微波功率传感器。

线式双通道微波功率传感器，包括衬底、地线、共面波导传输线、电容极板、敏感元件、悬臂梁；

所述地线设置于衬底上表面的两侧，所述共面波导传输线平行于两侧的地线，设置在衬底上表面中部；

所述敏感元件嵌入衬底中，并位于共面波导传输线的中部下方；

所述敏感元件下方设有一层金属薄膜，其嵌入衬底中，并与共面波导传输线相平行；

所述悬臂梁通过锚区设置在一侧地线上，悬于所述敏感元件上方；

所述电容极板位于悬臂梁下方，并位于所述地线和共面波导传输线之间。

进一步地，所述衬底的材质为砷化镓。

进一步地，所述电容极板当微波信号进入时，会产生静电力使悬臂梁弯曲，从而导致悬臂梁与下方电容极板的距离发生变化，最终使得电容发生变化，通过测量电容的改变量即可算出微波功率。

进一步地，所述敏感元件由硅制成，当微波信号进入共面波导传输线的时候，会加热硅制敏感元件内部的电子，电子的热运动状态发生变化时会引起材料本身的阻值发生变化，通过测量阻值的变化量即可得到微波功率。

进一步地，所述微波功率传感器，通过两种通道进行不同微波功率信号的测量，当功率信号小于1W时通过电容极板和悬梁臂形成的电容器进行测量，当功率信号在1W~100KW时通过敏感元件进行测量。

有益效果：

1.本实用新型由于采用MEMS工艺进行加工，因此相比于传统的微波功率传感器传感器具有体积小，集成度高等优点。

2.本实用新型利用电容式检测微波信号，属于在线式，相比较于传统的终端热电式微波功率传感器，不会完全消耗掉微波信号，可以后续继续利用，具有灵敏度高，测量范围广等优点。

3.本实用新型利用敏感元件去检测微波信号，待测功率信号的允许动态范围很大且输出信号大、易检测，具有抗过载能力强，动态范围大等优点。

附图说明

图1为本发明的微波功率传感器的俯视图。

图2为本发明的微波功率传感器的正视图。

图3为本发明的微波功率传感器的侧视图。