专利名称：基于间接式微机械微波功率传感器的相位检测装置的制作方法
基于间接式微机械微波功率传感器的相位检测装置技术领域
本发明提出了基于微电子机械系统(MEMS)技术的微波相位检测装置，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，微波相位是表征微波信号特征的一个重要参数。相位检测装 置在测量器件与系统的相位特性等方面有极其广泛的应用，应用最广泛的微波相位检测器 是利用场效应晶体管构成的吉尔伯特乘法器，这种微波相位传感器的缺点在于使用了有源 器件，从而带来了不可忽略的噪声和功耗，影响了检测的准确度。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相位检测系统的实现成为可能，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间接式微机械微波功率传感器的微波相 位检测装置，通过测量参考信号与经过数字式移相器移相的待测信号合成后的信号功率的 方法，实现精确检测微波信号相位的目的。
技术方案为解决上述技术问题，本发明公开了一种基于间接式微机械微波功率 传感器的微波相位检测装置，该检测装置包括间接式微机械微波功率传感器、功率合成器、 数字式移相器；其中，
将与待测信号频率相同的参考微波信号加到功率合成器的输入端口一，将待测微 波信号加到可调数字式移相器的输入端口，经过数字式移相器移相后加到功率合成器的输 入端口 二 ；这两路信号经过功率合成器进行矢量合成后到达功率合成器的输出端口，然后 加在间接式微机械微波功率传感器的输入端口。
优选的，间接式微机械微波功率传感器包括共面波导传输线，电阻，热电堆，压焊 块，薄膜和砷化镓衬底；其中，
薄膜设在衬底的表面，共面波导传输线、电阻、热电堆、压焊块分别设在薄膜表面， 共面波导传输线与电阻相连，热电堆与压焊块相连，电阻与热电堆相对设置且相距一定距离。
优选的，衬底为砷化镓衬底，电阻为氮化钽电阻，薄膜铝镓砷薄膜。
优选的，数字式万用表接在压焊块上。
优选的，待测信号的原相位是一个唯一的值。
有益效果与已有的微波相位检测装置相比，这种新型的基于间接式微机械微波 功率传感器的相位检测装置具有以下显著的优点
1、具有较高的线性度；
2、上述传感器的制备与单片微波集成电路(MMIC)工艺完全兼容，可与信息处理 电路集成；
由于该检测装置是基于MEMS技术的，因此具有MEMS普遍共有的重量轻、功耗低等一系列优点，这是传统的微波相位检测装置无法比拟的，所以具有极高的科学研究和工业应用的价值。
图1是基于间接式微机械微波功率传感器的微波相位检测装置的原理图。
图2是间接式微机械微波功率传感器的正面俯视图。
图3是基于间接式微机械微波功率传感器的微波相位检测装置的线路连接图。
图4是功率合成器。
图5是两个矢量合成原理图。
图中包括共面波导传输线1，氮化钽(TaN)电阻2，热电堆3，压焊块4，铝镓砷薄膜5，砷化镓衬底6，可调数字式移相器的输入端口 7，可调数字式移相器8，可调数字式移相器的输出端口 9,功率合成器的输入端口一 10,功率合成器的输入端口二 11,功率合成器12,功率合成器的输出端口 13,间接式微机械微波功率传感器的输入端口 14,间接式微机械微波功率传感器15，数字式万用表16。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步说明。
本发明的基于间接式微机械微波功率传感器的微波相位检测装置利用了可调数字式移相器、功率合成器以及间接式微机械微波功率传感器
将与待测信号频率相同的参考微波信号VMf加到功率合成器的一个输入端口，将待测微波信号Vx经过可调数字式移相器移相后加到功率合成器的另一个端口。这两路信号经过功率合成器进行矢量合成后加在间接式微机械微波功率传感器的输入端口。
通过可调数字式移相器可以在待测信号Vx的相位朽的基础上增加额外的附加相位fa，结果使得此路信号的相位角度相对于即将与其进行矢量合成的参考信号的相位角度 Pref成为180度或O度，即
权利要求
1.一种基于间接式微机械微波功率传感器的微波相位检测装置，其特征在于，该检测装置包括间接式微机械微波功率传感器、功率合成器、数字式移相器；其中，将与待测信号(Vx)频率相同的参考微波信号(U加到功率合成器的输入端口一(10)，将待测微波信号(Vx)加到可调数字式移相器的输入端口(7)，经过数字式移相器(8) 移相后加到功率合成器的输入端口二(11);这两路信号经过功率合成器(12)进行矢量合成后到达功率合成器的输出端口( 13)，然后加在间接式微机械微波功率传感器的输入端口 (14)。
2.根据权利要求1所述的基于间接式微机械微波功率传感器的微波相位检测装置，其特征在于，间接式微机械微波功率传感器包括共面波导传输线(1)，电阻(2)，热电堆(3)， 压焊块(4 )，薄膜(5 )和砷化镓衬底(6 );其中，薄膜(5)设在衬底(6)的表面，共面波导传输线(I)、电阻(2)、热电堆(3)、压焊块(4) 分别设在薄膜(5)表面，共面波导传输线(I)与电阻(2)相连，热电堆(3)与压焊块(4)相连，电阻(2)与热电堆(3)相对设置且相距一定距离。
3.根据权利要求2所述的基于间接式微机械微波功率传感器的微波相位检测装置，其特征在于，衬底(6)为砷化镓衬底，电阻(2)为氮化钽电阻，薄膜(5)铝镓砷薄膜。
4.根据权利要求2所述的基于间接式微机械微波功率传感器的微波相位检测装置，其特征在于，数字式万用表(16)接在压焊块(4)上。
5.根据权利要求1所述的基于间接式微机械微波功率传感器的微波相位检测装置，其特征在于，待测信号(Vx)的原相位(％)是一个唯一的值。
全文摘要
本发明公开一种基于间接式微机械微波功率传感器的微波相位检测装置，该检测装置包括间接式微机械微波功率传感器、功率合成器、数字式移相器；其中，将与待测信号(Vx)频率相同的参考微波信号(Vref)加到功率合成器的输入端口一(10)，将待测微波信号(Vx)加到可调数字式移相器的输入端口(7)，经过数字式移相器(8)移相后加到功率合成器的输入端口二(11)；这两路信号经过功率合成器(12)进行矢量合成后到达功率合成器的输出端口(13)，然后加在间接式微机械微波功率传感器的输入端口(14)。本发明实现精确检测微波信号相位的目的。
文档编号G01R25/04GK103063919SQ20121057646
公开日2013年4月24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