[發(fā)明專利]硅基縫隙耦合式的直接式毫米波信號檢測儀器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710052670.1 | 申請日： | 2017-01-24 |
| 公開（公告）號： | CN106771581B | 公開（公告）日： | 2019-03-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 廖小平;褚晨蕾 | 申請（專利權(quán)）人： | 東南大學(xué) |
| 主分類號： | G01R23/02 | 分類號： | G01R23/02;G01R21/133;G01R25/00;B81B7/00 |
| 代理公司： | 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 楊曉玲 |
| 地址： | 211189 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 縫隙 耦合 直接 毫米波 信號 檢測 儀器 | ||
本發(fā)明的硅基縫隙耦合式的直接式毫米波信號檢測儀器是由傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、MCS51單片機(jī)和液晶顯示三個大模塊組成，傳感器是由共面波導(dǎo)、縫隙耦合結(jié)構(gòu)、移相器、單刀雙擲開關(guān)、Wilkinson功分器、Wilkinson功合器以及直接式熱電式功率傳感器所構(gòu)成，該結(jié)構(gòu)制作在高阻Si襯底上，上方的兩個縫隙耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)信號的頻率測量，下方的兩個縫隙耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)信號的相位測量；Wilkinson功分器和Wilkinson功合器主要是由共面波導(dǎo)、非對稱共面帶線和隔離電阻組成；直接式熱電式功率傳感器主要由共面波導(dǎo)、兩個熱電偶和隔直電容所構(gòu)成。模數(shù)轉(zhuǎn)換部分由STM32和AD620外圍電路構(gòu)成，MCS51單片機(jī)用于公式計(jì)算，液晶顯示部分由一塊液晶顯示屏構(gòu)成，這些結(jié)構(gòu)簡單高效，大大提高了信號檢測器的效率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明提出了硅基縫隙耦合式的直接式毫米波信號檢測儀器，屬于微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
當(dāng)今時代是信息科學(xué)技術(shù)日益深刻發(fā)展的時代，各種各樣的電子電路技術(shù)都層出不窮的出現(xiàn)，在微波領(lǐng)域，對微波信號各種參量的探測技術(shù)是人們非常需求的一種科學(xué)技術(shù)。毫米波信號是波長為一到十毫米范圍內(nèi)的電磁波，它處于微波和遠(yuǎn)紅外波相交疊的區(qū)域，簡單的說毫米波是微波向高頻的延伸或光波向低頻的發(fā)展，過去，人們只對微波及微波以下的低頻信號進(jìn)行著深刻的研究，但是隨著目前信號頻率的不斷上升，毫米波信號的檢測技術(shù)也是人們?nèi)找孀⒅氐恼n題。其中，頻率、相位和功率是描述一個完整毫米波信號的三大參數(shù)，毫米波的檢測就是對這三大參數(shù)的測量，但是隨著軍事需求的快速增加，原有的信號檢測儀器大多已經(jīng)不能滿足當(dāng)下的需要，尤其是微波頻段內(nèi)的各種高頻問題，這些問題一直制約著信號檢測器的發(fā)展。
隨著對共面波導(dǎo)縫隙耦合結(jié)構(gòu)、Wilkinson功分器、Wilkinson功合器以及直接式熱電式功率傳感器的深入研究，針對以上信號檢測器的問題，本發(fā)明在高阻Si襯底上設(shè)計(jì)了一種將毫米波頻率、相位和功率檢測集成在一起的毫米波信號檢測儀器，對毫米波的三大參數(shù)實(shí)行高效的檢測，而且通過模數(shù)轉(zhuǎn)換和液晶顯示環(huán)節(jié)對測得的微波參量進(jìn)行顯示輸出，得到一個完整的微波信號檢測儀器，有著很大的應(yīng)用價值。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種硅基縫隙耦合式的直接式毫米波信號檢測儀器，在頻率很高的毫米波范圍內(nèi)，信號的頻率檢測、相位檢測和功率檢測一直受到無法兼容集成的困擾，而且效率也不高，于是本發(fā)明就利用了共面波導(dǎo)縫隙耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)毫米波的頻率、相位和功率的集成測量，而Wilkinson功分器、Wilkinson功合器以及直接式熱電式微波功率傳感器也能有效地和這些縫隙耦合結(jié)構(gòu)集成在一起，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換將待測的參量直接顯示在液晶屏幕上，形成一個全面的微波信號檢測儀器。
技術(shù)方案：本發(fā)明的硅基縫隙耦合式的直接式毫米波信號檢測儀器主要是由傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、MCS51單片機(jī)和液晶顯示四個大模塊組成，這四個大模塊又由一些基礎(chǔ)的小模塊和電路構(gòu)成。
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