[發(fā)明專利]固支梁直接加熱式微波信號(hào)檢測(cè)儀器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710052713.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106771558B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖小平;閆浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R21/02
• 分類號(hào): G01R21/02;G01R23/02;G01R25/00;G01R15/00
• 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

1.一種固支梁直接加熱式微波信號(hào)檢測(cè)儀器，其特征在于該微波信號(hào)檢測(cè)儀器的傳感器部分由六端口固支梁耦合器（1），通道選擇開(kāi)關(guān)（2），微波頻率檢測(cè)器（3），微波相位檢測(cè)器（4），第二直接加熱式微波功率傳感器（5-2）和第三直接加熱式微波功率傳感器（5-3）級(jí)聯(lián)構(gòu)成；其中，六端口固支梁耦合器（1）的第一端口（1-1）到第三端口（1-3）、第四端口（1-4）以及第一端口（1-1）到第五端口（1-5）、第六端口（1-6）的功率耦合度相同，待測(cè)信號(hào)經(jīng)第一端口（1-1）輸入，并由第二端口（1-2）輸出到第一直接加熱式微波功率傳感器（5-1），由第四端口（1-4）和第六端口（1-6）輸出到微波相位檢測(cè)器（4），由第三端口（1-3）和第五端口（1-5）輸出到通道選擇開(kāi)關(guān)（2），參考信號(hào)經(jīng)Wilkinson功率分配器(7)分成兩路功率和相位相同的信號(hào)與第四端口(1-4)和第六端口(1-6)的兩路待測(cè)信號(hào)經(jīng)第一Wilkinson功率合成器(6-1)和第二Wilkinson功率合成器(6-2)進(jìn)行功率合成，第四直接加熱式微波功率傳感器（5-4）和第五直接加熱式微波功率傳感器（5-5）對(duì)左右兩路合成后的功率進(jìn)行檢測(cè)；通道選擇開(kāi)關(guān)（2）的第七端口（2-1）和第八端口（2-2）分別接第二直接加熱式微波功率傳感器（5-2）和第三直接加熱式微波功率傳感器（5-3）；通道選擇開(kāi)關(guān)（2）的第九端口（2-3）和第十端口（2-4）接微波頻率檢測(cè)器（3）的第三Wilkinson功率合成器（6-3），并第三Wilkinson功率合成器（6-3）接第六直接加熱式微波功率傳感器（5-6），在每個(gè)直接式熱電式功率傳感器之后都連接著模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，然后將這些模數(shù)轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)都接入MCS51單片機(jī)進(jìn)行公式計(jì)算，最后通過(guò)液晶顯示屏顯示輸出頻率、相位和功率的數(shù)值大小，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)微波信號(hào)功率、相位、頻率的檢測(cè)；

其中，六端口固支梁耦合器（1）由共面波導(dǎo)（10），介質(zhì)層（12），空氣層（15）和橫跨在其上方固支梁（13）構(gòu)成；共面波導(dǎo)（10）制作在SiO₂層（9）上，固支梁（13）的錨區(qū)（11）制作在共面波導(dǎo)（10）上，固支梁（13）的下方沉積有介質(zhì)層（12），并與空氣層（15）、固支梁（13）共同構(gòu)成耦合電容結(jié)構(gòu)，兩個(gè)固支梁（13）之間的共面波導(dǎo)（10）長(zhǎng)度為λ/4。

2.如權(quán)利要求1中所述的固支梁直接加熱式微波信號(hào)檢測(cè)儀器，其特征在于通道選擇開(kāi)關(guān)（2）由共面波導(dǎo)（10），錨區(qū)（11），介質(zhì)層（12），懸臂梁（14），下拉電極（28）構(gòu)成；懸臂梁（14）的錨區(qū)（11）制作在共面波導(dǎo)（10）上，懸臂梁（14）的下方制作下拉電極（28），并與下拉電極（28）上方介質(zhì)層（12）共同構(gòu)成開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)；通道選擇開(kāi)關(guān)（2）的懸臂梁（14）接地，下拉電極（28）接驅(qū)動(dòng)電壓；當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓大于等于開(kāi)啟電壓時(shí)懸臂梁（14）被拉下，通道被選通。

3.如權(quán)利要求1中所述的固支梁直接加熱式微波信號(hào)檢測(cè)儀器，其特征在于直接加熱式微波功率傳感器（5）由Si襯底（8），SiO₂層（9），共面波導(dǎo)（10），半導(dǎo)體臂（21），金屬臂（22），終端電阻（27）構(gòu)成；微波功率從輸入端口輸入，通過(guò)共面波導(dǎo)（10）輸入到終端電阻（27）被轉(zhuǎn)化成熱量；半導(dǎo)體臂（21）和金屬臂（22）構(gòu)成熱電偶，根據(jù)Seebeck效應(yīng)，通過(guò)測(cè)量輸出電極（20）的熱電勢(shì)可知輸入微波功率大小。