[发明专利]固支梁间接加热式微波信号检测仪器

摘要

本发明的固支梁间接加热式微波信号检测仪器由传感器、模数转换、MCS51单片机和液晶显示四大模块组成，传感器由六端口固支梁耦合器，通道选择开关，微波频率检测器，微波相位检测器构成；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，待测信号经第一端口输入，由第二端口输出间接加热式微波功率检测器，由第四端口和第六端口输出间接加热式微波相位检测器，由第三端口和第五端口选择开关；通道选择开关的第七端口和第八接间接加热式微波功率传感器，通道选择开关的第九端口和第十端口接微波频率检测器；最终实现了一个芯片同时对微波信号的功率、相位、频率三种微波参量的检测。

主权项

1.一种固支梁间接加热式微波信号检测仪器，其特征在于该微波信号检测仪器的传感器部分由六端口固支梁耦合器（1），通道选择开关（2），微波频率检测器（3）和微波相位检测器（4），第二间接加热式微波功率传感器（5‑2）和第三间接加热式微波功率传感器（5‑3）级联构成；六端口固支梁耦合器（1）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传感器（5‑1），由第四端口（1‑4）和第六端口（1‑6）分别输出到微波相位检测器（4）的第一Wilkinson功率合成器（6‑1）和第二Wilkinson功率合成器（6‑2），并由第一Wilkinson功率合成器（6‑1）和第二Wilkinson功率合成器（6‑2）分别接第四间接加热式微波功率传感器（5‑4）和第五间接加热式微波功率传感器（5‑5），参考信号经Wilkinson功率分配器（7）分成两路功率和相位相同的信号，与第四端口（1‑4）和第六端口（1‑6）的两路待测信号经第一Wilkinson功率合成器（6‑1）和第二Wilkinson功率合成器（6‑2）进行功率合成；由第三端口（1‑3）和第五端口（1‑5）输出到通道选择开关（2），通道选择开关（2）的第七端口（2‑1）和第八端口（2‑2）分别接第二间接加热式微波功率传感器（5‑2）和第三间接加热式微波功率传感器（5‑3），通道选择开关（2）的第九端口（2‑3）和第十端口（2‑4）接微波频率检测器（3）的第三Wilkinson功率合成器（6‑3），由第三Wilkinson功率合成器（6‑3）接第六间接加热式微波功率传感器（5‑6）；在每个间接加热式微波功率传感器之后都连接着模数转换模块，然后将这些模数转换得到的数字信号都接入MCS51单片机进行公式计算，最后通过液晶显示屏显示输出频率、相位和功率的数值大小，从而实现了对微波信号功率、相位、频率的检测；其中，六端口固支梁耦合器（1）由共面波导（10），介质层（12），空气层（15）和横跨在其上方固支梁（13）构成；共面波导（10）制作在SiO2层（9）上，锚区（11）制作在共面波导（10）上，固支梁（13）的下方沉积介质层（12），并与空气层（15）、固支梁（13）共同构成耦合电容结构，两个固支梁（13）之间的共面波导（10）长度为λ/4。