[發明專利]自適應雷達中比相法縫隙耦合直接微納微波檢測解調系統

在審

• 申請號: 201810208125.1
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108508418A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 廖小平;王詩凱
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 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

1.一種自適應雷達中比相法縫隙耦合直接微納微波檢測解調系統，其特征在于：該系統由六端口縫隙耦合器(1)，微波頻率檢測模塊(2)，微波功率檢測和解調模塊(3)，微波相位檢測模塊(4)級聯構成；六端口縫隙耦合器的第一端口(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)的功率耦合度分別相同，由第三端口(1-3)和第五端口(1-5)分別輸出到微波頻率檢測模塊(2)的第三Wilkinson功率合成器(6-3)的兩個輸入端口，第三Wilkinson功率合成器(6-3)的輸出端連接第二直接加熱式微波功率傳感器(5-2)，進行微波頻率檢測；由第四端口(1-4)和第六端口(1-6)分別輸出到微波相位檢測模塊(4)的第一Wilkinson功率合成器(6-1)和第二Wilkinson功率合成器(6-2)的一端，并由Wilkinson功率分配器(7)的兩個輸出端分別連接到第一Wilkinson功率合成器(6-1)和第二Wilkinson功率合成器(6-2)的另一端，而第一Wilkinson功率合成器(6-1)和第二Wilkinson功率合成器(6-2)的輸出端連接到第三直接加熱式微波功率檢測器(5-3)和第四直接加熱式微波功率檢測器(5-4)，進行微波相位檢測；待測信號經第一端口(1-1)輸入，由第二端口(1-2)輸出到第一直接加熱式微波功率檢測器(5-1)，進行功率檢測，同時，應用直接加熱式微波功率傳感器(5-1)的非線性特性和低通濾波特性對已調制信號進行解調；由以上結構，將微波信號的功率、頻率、相位三種檢測模塊集成到一起，對同一時刻的微波信號的功率、頻率和相位同時同步檢測，以滿足自適應雷達實時匹配通訊的要求，以及對已調制信號的解調，實現了自適應雷達中比相法縫隙耦合直接微納微波檢測和解調單片的系統集成；

其中，直接加熱式微波功傳感器由Si襯底(8)，SiO₂層(9)，共面波導(10)，終端電阻(15)，多晶硅納米線簇(16)，傳輸線地線(17)，輸出電極(18)，聚甲基丙烯酸甲酯(22)和MIM電容(23)構成；微波功率通過共面波導(10)輸入到終端電阻(15)并被轉化成可以測量的熱量；多晶硅納米線簇(16)和聚甲基丙烯酸甲酯(22)構成熱電偶，其中多晶硅納米線簇(16)含有的納米線數量為50-200，多晶硅納米線簇(16)由深紫外光刻形成，直徑為1-100nm，高度為2-10um；根據Seebeck效應，通過測量輸出電極(18)的熱電勢可以推算出輸入微波功率大小。采用納米工藝制作熱電偶，多晶硅納米線簇(16)的熱導率遠低于傳統體材料，具有熱電轉化效率高的優點，可以大大提高微波檢測系統的靈敏度。

2.根據權利要求1所述的自適應雷達中比相法縫隙耦合直接微納微波檢測解調系統，其特征在于：自適應雷達由天線(33)、收發轉換電路(32)、自適應雷達接收系統(30)和自適應雷達發射系統(31)組成，自適應雷達接收系統(30)由比相法縫隙耦合微納微波檢測解調單片系統(24)、信號存儲器(25)和信號分析器(26)級聯構成，實現對未知雷達信號的檢測和分析；自適應雷達發射系統(31)由微波信號重構(27)、微波信號調制器(28)和微波信號功率放大器(29)構成，實現對未知雷達信號的調制和轉發。

3.根據權利要求1所述的自適應雷達中比相法縫隙耦合直接微納微波檢測解調系統，其特征在于：六端口縫隙耦合器(1)由共面波導(10)，和縫隙耦合結構(11)構成；共面波導(10)和縫隙耦合結構(11)制作在SiO₂層(9)上，兩個縫隙耦合結構(11)之間的共面波導長度為λ/4。