[發(fā)明專利]硅基未知頻率縫隙耦合式直接式毫米波相位檢測(cè)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710052678.8
• 申請(qǐng)日: 2017-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106841791B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖小平;褚晨蕾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R25/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R25/00;G01R23/02;G01R21/02
• 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

1.一種硅基未知頻率縫隙耦合式直接式毫米波相位檢測(cè)器，其特征在于，該相位檢測(cè)器制作在高阻Si襯底(20)上，是由共面波導(dǎo)(1)、一號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-1)、二號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-2)、三號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-3)、四號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-4)、移相器(3)、一號(hào)單刀雙擲開(kāi)關(guān)(22)、二號(hào)單刀雙擲開(kāi)關(guān)(23)、一個(gè)Wilkinson功分器、三個(gè)Wilkinson功合器以及五個(gè)直接式熱電式功率傳感器所構(gòu)成，具體結(jié)構(gòu)的連接關(guān)系如下：第一端口(1-1)是信號(hào)輸入端，一號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-1)和二號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-2)位于共面波導(dǎo)(1)上側(cè)地線，三號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-3)和四號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-4)則位于共面波導(dǎo)(1)下側(cè)地線，這兩對(duì)縫隙關(guān)于中心信號(hào)線對(duì)稱，這兩對(duì)縫隙之間由一個(gè)移相器(3)隔開(kāi)，首先來(lái)看頻率檢測(cè)模塊(4)，一號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-1)連接到第二端口(1-2)，第二端口(1-2)與一號(hào)單刀雙擲開(kāi)關(guān)(22)的輸入端相連，一號(hào)單刀雙擲開(kāi)關(guān)(22)的輸出端分別連接到一號(hào)Wilkinson功合器和一號(hào)直接式熱電式功率傳感器，同樣的，二號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-2)連接到第三端口(1-3)，第三端口(1-3)與二號(hào)單刀雙擲開(kāi)關(guān)(23)的輸入端相連，二號(hào)單刀雙擲開(kāi)關(guān)(23)的輸出端分別連接到一號(hào)Wilkinson功合器和二號(hào)直接式熱電式功率傳感器，而一號(hào)Wilkinson功合器的輸出端連接到三號(hào)直接式熱電式功率傳感器；再看相位檢測(cè)模塊(5)，三號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-3)與第四端口(1-4)相連，第四端口(1-4)連接到二號(hào)Wilkinson功合器，四號(hào)縫隙耦合結(jié)構(gòu)(2-4)與第五端口(1-5)相連，第五端口(1-5)連接到三號(hào)Wilkinson功合器，參考信號(hào)通過(guò)四號(hào)Wilkinson功分器的輸入端輸入，四號(hào)Wilkinson功分器的輸出端分別連接到二號(hào)Wilkinson功合器和三號(hào)Wilkinson功合器，然后，二號(hào)Wilkinson功合器的輸出端連接四號(hào)直接式熱電式功率傳感器，三號(hào)Wilkinson功合器的輸出端連接五號(hào)直接式熱電式功率傳感器，第六端口(1-6)處連接著后續(xù)處理電路。

2.如權(quán)利要求1所述的硅基未知頻率縫隙耦合式直接式毫米波相位檢測(cè)器，其特征在于，一號(hào)單刀雙擲開(kāi)關(guān)(22)和二號(hào)單刀雙擲開(kāi)關(guān)(23)是由共面波導(dǎo)(1)、錨區(qū)(25)、Si₃N₄介質(zhì)層(17)、開(kāi)關(guān)下拉電極板(26)和開(kāi)關(guān)梁(24)組成的，共面波導(dǎo)(1)連接到錨區(qū)(25)上，錨區(qū)(25)與兩條不同支路上的開(kāi)關(guān)梁(24)相連接，其中一條支路連接直接式熱電式功率傳感器，另一條支路連接Wilkinson功合器的輸入端，開(kāi)關(guān)梁(24)下方存在著一層空氣間隙，在這個(gè)空氣間隙中安置有開(kāi)關(guān)下拉電極板(26)，而在開(kāi)關(guān)下拉電極板(26)上還覆蓋著一層Si₃N₄介質(zhì)層(17)。

3.如權(quán)利要求1所述的硅基未知頻率縫隙耦合式直接式毫米波相位檢測(cè)器，其特征在于，Wilkinson功分器和Wilkinson功合器的結(jié)構(gòu)是相同的，主要由共面波導(dǎo)(1)、非對(duì)稱共面帶線(7)和隔離電阻(6)構(gòu)成，而隔離電阻(6)位于兩條非對(duì)稱共面帶線(7)的末端。

4.如權(quán)利要求1所述的硅基未知頻率縫隙耦合式直接式毫米波相位檢測(cè)器，其特征在于，采用直接式熱電式功率傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換，它主要由共面波導(dǎo)(1)、金屬臂(9)、P型半導(dǎo)體臂(10)以及一個(gè)隔直電容(14)構(gòu)成，其中金屬臂(9)和P型半導(dǎo)體臂(10)構(gòu)成的兩個(gè)熱電偶是并聯(lián)連接的，而共面波導(dǎo)(1)直接與這兩個(gè)熱電偶的一端相連。