专利名称：基于固支梁电容式微机械微波功率传感器的频率检测装置的制作方法
基于固支梁电容式微机械微波功率传感器的频率检测装置技术领域
本发明提出了基于微电子机械系统(MEMS)技术的微波频率检测装置，属于微电 子机械系统的技术领域。
背景技术：
在微波技术研究中，微波频率是表征微波信号特征的一个重要参数，微波频率检 测器广泛应用于雷达系统。在雷达接收机中，雷达信号的频率是对信号进行分类和识别的 最重要参数。在目前应用比较广泛的一种微波频率检测器中，待测信号和本机的外差振荡 器准确的标准频率被一同加于混频器，在混频器的输出端取得差频信号，并使用零拍法作 为判断时的测量依据。这种微波频率检测装置不易得到准确的测量结果，缺点在于微波信 号本身很有可能带有谐波，而且信号频率通过混频器后也很容易产生谐波，因此，继上世纪 末开始，RF MEMS技术的产生与发展使低噪声和低功耗的微波频率检测装置的实现成为可 能，本发明即为基于此技术的检测装置。发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种基于固支梁电容式微机械微波功率传感器的 频率检测装置，采用通过该微波功率传感器和可调数字式移相器判定被传输线移相器所改 变的待测微波信号的相位的方法，实现精确检测微波信号频率的目的。
技术方案为解决上述技术问题，本发明公开了一种基于固支梁电容式微机械微 波功率传感器的微波频率检测装置，该检测装置包括
功率分配器、传输线移相器、可调数字式移相器、功率合成器以及固支梁电容式微 机械微波功率传感器；其中，
功率分配器用于接收待测信号，并将待测信号等分为功率、频率和相位均相同的 两路信号，即第一路信号和第二路信号，第一路信号通过传输线移相器，第二路信号将通过 可调数字式移相器，这两路信号均被搬移一定的相位角度后加到功率合成器的输入端口进 行矢量合成，进行矢量合成后信号加在固支梁电容式微机械微波功率传感器的输入端口 上。
优选的，其特征在于，固支梁电容式微机械微波功率传感器包括共面波导传输线、 薄膜、固支梁、固支梁的下电极和衬底；其中，
共面波导传输线设在衬底的表面，共面波导传输线的地平面设在共面波导传输线 上，固支梁与共面波导传输线相对设置且绝缘、共面波导传输线与固支梁之间保持有间距， 设在共面波导传输线上且与固支粱相对设置的固支梁的下电极，覆盖在固支粱下电极表面 的薄膜。
优选的，衬底为砷化镓衬底，薄膜为氮化硅薄膜。
优选的，通过可调数字式移相器，在第二路信号的相位的基础上增加一个被精确 控制的额外的附加相位，具有特定中心频率的传输线移相器则使第一路信号搬移了一个与其长度Λ L有关的相位角度ρ(Μ)，Λ L即二分之一波长，ρ(ΔΖ)是一个唯一的值。
优选的，由通过了传输线移相器的信号频率、传输线长度和移相度三者之间的关系，即
权利要求
1.一种基于固支梁电容式微机械微波功率传感器的微波频率检测装置，其特征在干，该检测装置包括 功率分配器、传输线移相器、可调数字式移相器、功率合成器以及固支梁电容式微机械微波功率传感器；其中， 功率分配器用于接收待测信号(Vx)，并将待测信号(Vx)等分为功率、频率和相位均相同的两路信号，即第一路信号(Vxl)和第二路信号(vx2)，第一路信号(Vxl)通过传输线移相器，第二路信号(Vx2)将通过可调数字式移相器，这两路信号均被搬移一定的相位角度后加到功率合成器的输入端ロ进行矢量合成，进行矢量合成后信号加在固支梁电容式微机械微波功率传感器的输入端口上。
2.根据权利要求1所述的基于固支梁电容式微机械微波功率传感器的微波频率检测装置，其特征在于，固支梁电容式微机械微波功率传感器包括共面波导传输线(1)、共面波导传输线的地平面(2)、薄膜(3)、固支梁(4)、固支梁的下电极(5)和衬底(6);其中， 共面波导传输线(1)设在衬底(6)的表面，共面波导传输线的地平面(2)设在共面波导传输线(1)上，固支梁(4)与共面波导传输线(1)相对设置且绝缘、共面波导传输线(1)与固支梁(4)之间保持有间距，设在共面波导传输线(1)上且与固支粱(4)相对设置的固支梁的下电极(5)，覆盖在固支粱的下电极(5)表面的薄膜(3)。
3.根据权利要求2所述的基于固支梁电容式微机械微波功率传感器的微波频率检测装置，其特征在于，衬底(6)为神化镓衬底，薄膜(3)为氮化硅薄膜(3)。
4.根据权利要求1所述的基于固支梁电容式微机械微波功率传感器的微波频率检测装置，其特征在于，通过可调数字式移相器，在第二路信号(Vx2)的相位的基础上增加ー个被精确控制的额外的附加相位(办)，具有特定中心频率(f0)的传输线移相器则使第一路信号(Vxl)搬移了ー个与其长度A L有关的相位角度φ(Δl)，ΔL即二分之一波长舛M)是ー个唯一的值。
5.根据权利要求4所述的基于固支梁电容式微机械微波功率传感器的微波频率检测装置，其特征在干， 由通过了传输线移相器的信号频率、传输线长度和移相度三者之间的关系，即
全文摘要
本发明公开了一种基于固支梁电容式微机械微波功率传感器的微波频率检测装置，该检测装置包括功率分配器、传输线移相器、可调数字式移相器、功率合成器以及固支梁电容式微机械微波功率传感器；其中，功率分配器用于接收待测信号(Vx)，并将待测信号(Vx)等分为功率、频率和相位均相同的两路信号，即第一路信号(Vx1)和第二路信号(Vx2)，第一路信号(Vx1)通过传输线移相器，第二路信号(Vx2)将通过可调数字式移相器，这两路信号均被搬移一定的相位角度后加到功率合成器的输入端口进行矢量合成，进行矢量合成后信号加在固支梁电容式微机械微波功率传感器的输入端口上。本发明实现精确检测微波信号频率的目的。
文档编号G01R23/12GK103033684SQ20121057507
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者廖小平, 崔焱 申请人:东南大学