[發明專利]面向物聯網的自檢測的多余能量收集的懸臂梁恒幅器

在審

• 申請號: 201710697588.4
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107659281A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 廖小平;陳晨
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H03G11/00
• 分類號: H03G11/00;G01R21/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明提出了面向物聯網的自檢測的多余能量收集的懸臂梁恒幅器，屬于微電子機械系統(MEMS)的技術領域。

背景技術

微波限幅器是一種重要的微波控制器件,它被廣泛應用在各類微波信號接收機等系統中。其最常見的作用是阻止高功率信號對微波接收系統造成破壞。防止雷達發射機功率直接進入接收機，燒壞后級靈敏部件。微波限幅器經常選用PIN二極管作為微波信號的控制元件，但近年來隨著MEMS技術的快速發展，使基于MEMS技術實現上述功能成為可能。在此基礎上，本專利進一步提出了基于MEMS懸臂梁的恒幅器的結構，將輸入的微波信號處理成固定幅度的信號輸出，有效的保護了后級電路，同時，應用于LNA前端時，LNA的輸入信號幅度恒定，為了達到LNA輸出信號幅度的恒定，其增益就可恒定，即無需改變其直流偏置點，使得LNA中不再需要復雜的AGC模塊,提高了LNA的線性度。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種面向物聯網的自檢測的多余能量收集的懸臂梁恒幅器，本發明采用了簡單的共面波導和懸臂耦合結構，通過在線式的電容式傳感器作為自檢測結構測出輸入信號功率的大小，根據輸入功率的大小控制懸臂梁耦合結構的耦合量以達到恒幅輸出的目的，同時多余能量經耦合被收集起來。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種面向物聯網的自檢測的多余能量收集的懸臂梁恒幅器，該懸臂梁恒幅器是基于Si襯底制作的，包括信號線、第一地線-、第二地線-、第三地線-、第四地線-、第一懸臂梁、第一電容極板-、第二電容極板-、第二懸臂梁、第一錨區-、第二錨區-、第一下拉極板-、第二下拉極板-，其中：信號從信號線的信號線輸入端-輸入，信號線的信號線輸入端-和第一地線-、第二地線-構成第一共面波導CPW1。

所述第一懸臂梁包括第一懸臂支梁-和第二懸臂支梁-，所述第一懸臂支梁-一端與第一地線-固接，另一端懸空，且所述第一懸臂支梁-懸空在第一電容極板-以及信號線上。所述第二懸臂支梁-一端與第二地線-固接，另一端懸空，且所述第二懸臂支梁-懸空在第二電容極板-以及信號線上。第一電容極板-位于信號線和第一地線-之間第一懸臂支梁-的正下方，第二電容極板-位于信號線和第二地線-之間第二懸臂支梁-的正下方，第一電容極板-和第二電容極板-關于信號線對稱。所述第二懸臂梁包括第三懸臂支梁-和第四懸臂支梁-，所述第三懸臂支梁-一端與第一錨區-固接，另一端懸空，且所述第三懸臂支梁-懸空在第一下拉極板-以及信號線上。所述第四懸臂支梁-一端與第二錨區-固接，另一端懸空，且所述第四懸臂支梁-懸空在第二下拉極板-以及信號線上。第一下拉極板-位于信號線和第一錨區-之間第三懸臂支梁-的正下方，第二下拉極板-位于信號線和第二錨區-之間第四懸臂支梁-的正下方，第一下拉極板-和第二下拉極板-關于信號線對稱，第一錨區-與第一地線-、第二地線-構成第二共面波導CPW2，第二錨區-與第二地線-、第四地線-構成第三共面波導CPW3，第二共面波導CPW2和第三共面波導CPW3作為耦合支路輸出端，第一錨區-、第二錨區-均與AC/DC電路連接，AC/DC電路連接充電電池，信號線的信號線輸出端-與第三地線-構成第四共面波導CPW作為輸出端，信號從信號線的信號線輸出端-輸出,該結構同時實現了信號自檢測和信號恒幅輸出的功能，收集了多余能量，當其應用在LNA中時，不僅可實現自供電，而且，LNA中不再需要AGC模塊，提高了線性度。

優選的：所述Si襯底上表面設置有SiO₂層。

優選的：所述信號線、第一地線-、第二地線-、第三地線-、第四地線-、第一電容極板-、第二電容極板-、第一錨區-、第二錨區-、第一下拉極板-、第二下拉極板-設置于SiO₂層的上表面，且所述第一地線-、第二地線-位于信號線的軸向兩側，第三地線-、第四地線-位于信號線的軸向兩側，第一錨區-、第二錨區-位于信號線的軸向兩側，而所述第一錨區-位于第一地線-和第三地線-之間，第二錨區-位于第二地線-和第四地線-之間，所述第一電容極板-位于信號線與第一地線-之間，第二電容極板-位于信號線與第二地線-之間，第一下拉極板-位于信號線與第一錨區-之間，第二下拉極板-位于信號線與第二錨區-之間。