[發(fā)明專(zhuān)利]用于檢測(cè)高頻信號(hào)的傳感器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580045666.8
• 申請(qǐng)日: 2005-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101203766A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肯尼斯·E.·薩爾斯曼;丹尼爾·W.·索
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 森特拉公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R29/10
• 分類(lèi)號(hào): G01R29/10
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 馬浩

技術(shù)領(lǐng)域

[1]本發(fā)明涉及設(shè)計(jì)用來(lái)感測(cè)RF信號(hào)的裝置或者系列裝置，更具體來(lái)說(shuō)，涉及設(shè)計(jì)用來(lái)感測(cè)千兆赫和兆兆赫區(qū)域中的RF信號(hào)的裝置或者系列裝置。

背景技術(shù)

[2]千兆赫(GHz)和兆兆赫(THz)區(qū)域的微波光譜被認(rèn)為是其中在沒(méi)有破壞性地電離原始分子的情況下可以檢測(cè)到巨大的分子共振的區(qū)域。尤其感興趣的是，在從醫(yī)用感測(cè)傳感器到生物恐怖(bio-terrorism)警告?zhèn)鞲衅鞯膽?yīng)用中，測(cè)量大分子的分子振動(dòng)的能力。用于感測(cè)這些區(qū)域的檢測(cè)機(jī)制主要取決于在極敏感的測(cè)輻射熱計(jì)中感應(yīng)的熱變化。這種裝置通過(guò)將RF能量轉(zhuǎn)換為測(cè)輻射熱計(jì)元件中的熱變化來(lái)響應(yīng)接收信號(hào)，其中，測(cè)輻射熱計(jì)元件中的熱變化又產(chǎn)生應(yīng)力。通過(guò)當(dāng)該元件相對(duì)于感測(cè)電極運(yùn)動(dòng)時(shí)檢測(cè)電容偏移的靜態(tài)變化，可以測(cè)量該應(yīng)力。先進(jìn)的測(cè)輻射熱計(jì)用于天文學(xué)和利用超導(dǎo)材料的熱電子的其它應(yīng)用，例如，當(dāng)給裝置提供功能的電子具有比其它的電子更多的能量時(shí)。雖然這些系統(tǒng)極度靈敏，但是它們也極度昂貴，并且需要具有重要的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)備來(lái)操作它們。這些方法為每個(gè)元件提供窄頻響應(yīng)，并且需要一系列的窄響應(yīng)，其中，該陣列中的每個(gè)元件具有稍微不同的響應(yīng)區(qū)域，或者，這些方法在其接收帶寬內(nèi)提供大量的數(shù)據(jù)(但是，沒(méi)有頻率測(cè)量)。

[3]因此，需要存在這樣一種傳感器，該傳感器能夠與寬帶發(fā)射器一起工作，并且能夠提供對(duì)接收信號(hào)的頻率映射，從而簡(jiǎn)化光譜分析所需的電子裝置。此外，還需要這樣一種裝置，其設(shè)計(jì)成具有各種靈敏度或者增益，以用于各種不同的環(huán)境和應(yīng)用中。

發(fā)明內(nèi)容

一種感測(cè)入射RF輻射的傳感器，該傳感器包括：天線(xiàn)，其適用于接收所述入射RF輻射；懸臂，其與所述天線(xiàn)電耦合，其中，所述懸臂受所述接收的入射RF輻射的影響；轉(zhuǎn)換器，其用于將所述懸臂上的影響轉(zhuǎn)換為表示所述接收的入射RF輻射的可測(cè)量的信號(hào)；以及檢測(cè)器，用于感測(cè)所述可測(cè)量的信號(hào)，其中，檢測(cè)到的感測(cè)的可測(cè)量的信號(hào)表示所述接收的入射RF輻射。或者，可以使用箱型結(jié)構(gòu)或者干涉儀代替懸臂。所述傳感器能夠感測(cè)GHz和THz區(qū)域中的RF信號(hào)。

附圖說(shuō)明

[4]鑒于下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，有助于理解本發(fā)明，在附圖中，相同的標(biāo)記表示相同的部件，其中：

[5]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于感測(cè)RF信號(hào)的傳感器；

[6]圖2示出本發(fā)明的變型，其中，將標(biāo)記加入到圖1的裝置上；

[7]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的傳感器；

[8]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的利用傳感器原理的干涉式傳感器；

[9]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于裝置中的反射電極；

[10]圖6示出利用基于法布里-珀羅的光纖的本發(fā)明的實(shí)施例；

[11]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的箱型MEMS傳感器；

[12]圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的另一可選的箱型MEMS傳感器；

[13]圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的另一可選的箱型MEMS傳感器，其示出用于圖8的傳感器的接觸器；

[14]圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的另一可選的箱型MEMS傳感器，其示出用于圖8的傳感器的偏置錨(offset?anchor)；

[15]圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的光電MEMS陣列傳感器；

[16]圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于圖11的光電像素陣列的平面圖；

[17]圖13示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的圖11中的選擇部分13的放大平面圖(即，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，除去像素陣列基板和光電像素)；

[18]圖14示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的RF?MEMS陣列傳感器；

[19]圖15示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于圖14的RF天線(xiàn)像素陣列的平面圖；以及

[20]圖16示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的圖14中的選擇部分16的放大平面圖(即，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，除去像素陣列基板和RF天線(xiàn)像素)；

具體實(shí)施方式

[21]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的附圖和描述簡(jiǎn)化了，以示出與清楚地理解本發(fā)明有關(guān)的元件，然而，為了清楚起見(jiàn)，取消在典型的傳感裝置中出現(xiàn)的很多其它元件。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在實(shí)施本發(fā)明中，其它元件和/或步驟是希望的和/或必需的。然而，因?yàn)檫@些元件和步驟是本領(lǐng)域熟知的，并且，因?yàn)樗鼈儗?duì)更好地理解本發(fā)明沒(méi)有幫助，所以這里不討論這些元件和步驟。本文的公開(kāi)內(nèi)容涉及對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的這些元件和方法的所有的這種改變和修改。