[發明專利]基于固支梁和直接式功率傳感器的在線式微波頻率檢測器及其檢測方法

有效

• 申請號: 201310028143.9
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103048536A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 廖小平;易真翔;楊國
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01R21/00
• 分類號: G01R21/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

1.基于固支梁和直接式功率傳感器的在線式微波頻率檢測器，其特征是在GaAs襯底上設有待測信號傳輸線、兩個結構完全相同的MEMS固支梁結構、一個功合器以及三個結構完全相同的MEMS直接式微波功率傳感器，待測信號傳輸線為CPW傳輸線，所述CPW傳輸線由信號線和地線構成，待測微波信號通過待測信號傳輸線，兩個MEMS固支梁結構懸于待測信號傳輸線的信號線上方，兩個MEMS固支梁結構的固支梁一端分別連接一個MEMS直接式微波功率傳感器，另一端分別連接至功合器，功合器的輸出端連接一個MEMS直接式微波功率傳感器。

2.根據權利要求1所述的基于固支梁和直接式功率傳感器的在線式微波頻率檢測器，其特征是兩個MEMS固支梁結構之間的距離L為中心頻率點所對應波長的1/4，所述中心頻率點指所述微波頻率檢測器的頻率檢測范圍的中心頻率點。

3.根據權利要求1或2所述的基于固支梁和直接式功率傳感器的在線式微波頻率檢測器，其特征是MEMS固支梁結構與功合器以及MEMS直接式微波功率傳感器之間通過CPW傳輸線連接，功合器與MEMS直接式微波功率傳感器之間通過CPW傳輸線連接；固支梁結構包括固支梁和錨區，固支梁與下方的待測信號傳輸線的信號線之間設有絕緣介質層。

4.根據權利要求1或2所述的基于固支梁和直接式功率傳感器的在線式微波頻率檢測器，其特征是功合器包括不對稱共面帶線ACPS信號線、地線和隔離電阻，功合器的輸入端和輸出端之間為不對稱共面帶線ACPS信號線，隔離電阻設置在兩個輸入端之間。

5.根據權利要求3所述的基于固支梁和直接式功率傳感器的在線式微波頻率檢測器，其特征是功合器包括不對稱共面帶線ACPS信號線、地線和隔離電阻，功合器的輸入端和輸出端之間為不對稱共面帶線ACPS信號線，隔離電阻設置在兩個輸入端之間。

6.一種權利要求1－5任一項所述的基于固支梁和直接式功率傳感器的在線式微波頻率檢測器的檢測方法，其特征是待測微波信號從待測信號傳輸線中經過時，兩個MEMS固支梁結構在線耦合出一對幅度相等、存在一定相位差的微波信號，每個微波信號分為兩路，一路輸入功合器進行矢量合成，另一路輸入MEMS直接式微波功率傳感器，測量得到兩個MEMS固支梁結構各自耦合出的微波信號功率P₁、P₂；兩個MEMS固支梁結構距離L確定時，耦合出的兩個微波信號存在一個與待測微波信號頻率成正比的相位差功合器的合成信號的功率P₃與該相位差存在一個余弦函數的關系，

MEMS直接式微波功率傳感器基于Seebeck原理檢測功率P₁、P₂和P₃的大小，并以直流電壓V₁、V₂和V₃形式輸出測量結果，基于式（1），待測微波信號的頻率為：

f=c2πLϵerarccosV3-12V1-12V2V1V2---(2)]]>

其中，c為光速，ε_er為CPW傳輸線的有效介電常數。