[发明专利]硅基缝隙耦合式T型结的直接式毫米波信号检测器

摘要

本发明的硅基缝隙耦合式T型结的直接式毫米波信号检测器是由共面波导传输线、缝隙耦合结构、移相器、单刀双掷开关、T型结功分器、T型结功合器以及直接式热电式功率传感器所构成，该结构是制作在高阻Si衬底上，其上有四个缝隙耦合结构，上方的两个缝隙耦合结构实现信号的频率测量，下方的两个缝隙耦合结构实现信号的相位测量，在前后缝隙之间有一个移相器；T型结功分器和T型结功合器主要是由共面波导传输线、扇形缺陷结构和空气桥组成；直接式热电式功率传感器由共面波导传输线、热电偶和隔直电容所构成，热电偶是由金属臂和半导体臂串联组成，它能够进行自加热并完成热电转换。这些结构能够将频率、相位和功率检测集成在一起，大大提高了信号检测器的效率。

主权项

1.一种硅基缝隙耦合式T型结的直接式毫米波信号检测器，其特征在于，该信号检测器制作在高阻Si衬底(7)上，是由共面波导传输线(4)、一号缝隙耦合结构(5‑1)、二号缝隙耦合结构(5‑2)、三号缝隙耦合结构(5‑3)、四号缝隙耦合结构(5‑4)、移相器(6)、一号单刀双掷开关(22)、二号单刀双掷开关(23)、一个T型结功分器、三个T型结功合器以及六个直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(5‑1)和二号缝隙耦合结构(5‑2)位于共面波导传输线(4)上侧地线，三号缝隙耦合结构(5‑3)和四号缝隙耦合结构(5‑4)则位于共面波导传输线(4)下侧地线，这两对缝隙关于中心信号线对称，它们之间由一个移相器(6)隔开，对于频率检测模块(1)，一号缝隙耦合结构(5‑1)连接到第二端口(1‑2)，第二端口(1‑2)与一号单刀双掷开关(22)的输入端相连，一号单刀双掷开关(22)的输出端分别连接到一号T型结功合器和一号直接式热电式功率传感器，二号缝隙耦合结构(5‑2)连接到第三端口(1‑3)，第三端口(1‑3)与二号单刀双掷开关(23)的输入端相连，二号单刀双掷开关(23)的输出端分别连接到一号T型结功合器和二号直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直接式热电式功率传感器；对于相位检测模块(2)，三号缝隙耦合结构(5‑3)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(5‑4)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直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直接式热电式功率传感器；对于功率检测模块(3)，在第六端口(1‑6)处连接着六号直接式热电式功率传感器。