[實用新型]基于微機械直接熱電式功率傳感器的鎖相環

有效

• 申請號: 201320351464.8
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN203313157U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 廖小平;吳昊
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H03L7/085
• 分類號: H03L7/085;H03L7/099
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.基于微機械直接熱電式功率傳感器的鎖相環，其特征在于：包括襯底（1）、設置在襯底（1）上的地線（2）、MEMS功合器、共面波導傳輸線（3）、兩組MEMS固支梁結構和MEMS直接熱電式微波功率傳感器、以及外接的壓控振蕩器，在襯底（1）上定義一條對稱軸線；

所述地線（2）形成沿對稱軸線對稱的結構，包括對稱位于對稱軸線兩側且不相接觸的兩段側邊地線、以及對稱位于對稱軸線上的一段公共地線；

所述MEMS功合器形成沿對稱軸線對稱的結構，包括對稱位于對稱軸線兩側的兩段不對稱共面帶線（4）和隔離電阻（5），所述兩段不對稱共面帶線（4）的輸入端通過隔離電阻（5）隔離、輸出端相連接；

所述共面波導傳輸線（3）形成沿對稱軸線對稱的結構，包括位于對稱軸線兩側且不相連接的兩段輸入共面波導傳輸線、以及對稱位于對稱軸線上的一段輸出共面波導傳輸線；所述兩段輸入共面波導傳輸線分別與兩段不對稱共面帶線（4）的輸入端相連接，分別作為參考信號輸入端口和反饋信號輸入端口；所述兩段不對稱共面帶線（4）的輸出端相連接后接入輸出共面波導傳輸線，作為信號輸出端口；

所述兩組MEMS固支梁結構分別設置在對稱軸線的兩側且相對對稱軸線對稱，所述MEMS固支梁結構包括MEMS固支梁（10）和錨區（11），所述MEMS固支梁（10）跨接在位于同一側的輸入共面波導傳輸線的上方、兩端分別通過錨區（11）固定在位于同一側的側邊地線和公共地線上；所述MEMS固支梁（10）和位于其下方的輸入共面波導傳輸線構成補償電容；

所述MEMS直接熱電式微波功率傳感器包括兩組氮化鉭電阻（7）、半導體熱電偶臂（6）和直流輸出塊（8），所述信號輸出端口分成兩路分別通過一組氮化鉭電阻（7）和半導體熱電偶臂（6）與兩段側邊地線相連接，其中一段側邊地線通過一個直流輸出塊（8）接入壓控振蕩器，另一段側邊地線通過另一個直流輸出塊（8）接地；所述兩組氮化鉭電阻（7）和半導體熱電偶臂（6）形成串聯結構；

所述壓控振蕩器的輸出信號接入反饋信號輸入端口。

2.根據權利要求1所述的基于微機械直接熱電式功率傳感器的鎖相環，其特征在于：所述輸入共面波導傳輸線上位于MEMS固支梁（10）下方的部分表面覆蓋有氮化硅介質層（9）。

3.根據權利要求1所述的基于微機械直接熱電式功率傳感器的鎖相環，其特征在于：其中一個直流輸出塊（8）和側邊地線之間的連接線的兩層金屬之間有氮化硅介質層（9）。

4.根據權利要求1所述的基于微機械直接熱電式功率傳感器的鎖相環，其特征在于：所述MEMS直接熱電式微波功率傳感器基于Seebeck原理對MEMS功合器輸出的合成微波信號的功率進行檢測，并在直流輸出塊（8）上以直流電壓的形式輸出測量結果。