專利名稱：懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的頻率檢測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出了基于微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的微波頻率檢測(cè)裝置，屬于微電子機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在微波技術(shù)研究中，微波頻率是表征微波信號(hào)特征的一個(gè)重要參數(shù)，微波頻率檢測(cè)器廣泛應(yīng)用于雷達(dá)接收機(jī)中，這是因?yàn)槔走_(dá)信號(hào)的頻率是在對(duì)信號(hào)進(jìn)行分類和識(shí)別的過程中最重要的參數(shù)。在目前應(yīng)用比較廣泛的一種微波頻率檢測(cè)器中，混頻器被一起加上了待測(cè)信號(hào)和本機(jī)的外差振蕩器準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)頻率，可以在混頻器的輸出端取得差頻信號(hào)，在判斷時(shí)采用零拍法作為測(cè)量依據(jù)。但是，一方面微波信號(hào)本身很有可能帶有諧波，另一方面，信號(hào)頻率通過混頻器后也很容易產(chǎn)生諧波，因此使用這種微波頻率檢測(cè)器并不易得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。因此，繼二十世紀(jì)末開始，隨著RF MEMS技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，低噪聲和低功耗的微波頻率檢測(cè)裝置的實(shí)現(xiàn)開始成為可能，本發(fā)明即為基于此技術(shù)的檢測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種基懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的頻率檢測(cè)裝置及方法，通過采用該微波功率傳感器和可調(diào)數(shù)字式移相器判定傳輸線移相器對(duì)待測(cè)微波信號(hào)相位搬移大小的方法，實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)微波信號(hào)頻率的目的。技術(shù)方案本發(fā)明的懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的頻率檢測(cè)裝置，包括包括懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器、傳輸線移相器、可調(diào)數(shù)字式移相器、功率分配器、功率合成器和電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器其中，待測(cè)信號(hào)Vx接功率分配器的輸入端口，功率分配器的輸出端口一接傳輸線移相器的輸入端口，傳輸線移相器的輸出端口接功率合成器的輸入端口一，功率分配器的輸出端口 二接可調(diào)數(shù)字式移相器的輸入端口，可調(diào)數(shù)字式移相器的輸出端口接功率合成器的輸入端口二，功率合成器的輸出端口接懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的輸入端口，電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的測(cè)試端口一，電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的測(cè)試端口二接電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的頻率檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法是，將待測(cè)信號(hào)Vx加到功率分配器的輸入端口，待測(cè)信號(hào)Vx被等分為功率(P)、頻率(f)和相位(隊(duì))均相同的兩路信號(hào)Vxl和Vx2，Vxl通過傳輸線移相器，Vx2將通過可調(diào)數(shù)字式移相器，在分別被搬移一定的相位角度后這兩路信號(hào)均被加到功率合成器的輸入端口進(jìn)行矢量合成，經(jīng)過矢量合成后信號(hào)加在懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的輸入端口上；通過一個(gè)有固定中心頻率&的二分之一波長(zhǎng)傳輸線移相器使微波信號(hào)Vxl移動(dòng)一個(gè)與其長(zhǎng)度AL有關(guān)的相位舛M)，因此該移相器把具有該中心頻率&的微波信號(hào)搬移180度，將在該中心頻率fo附近且小于該中心頻率fo的微波信號(hào)的相位角度搬移小于180度，將在該中心頻率&附近且大于該中心頻率&的微波信號(hào)的相位角度搬移大于180度，所搬移的相位角度與微波信號(hào)的頻率成線性關(guān)系；通過可調(diào)數(shù)字式移相器將微波信號(hào)Vx2在原相位的基礎(chǔ)上增加一個(gè)被準(zhǔn)確設(shè)定的相位科，結(jié)果使得這兩路信號(hào)相位的相對(duì)角度值為180度或O度，即乳—φ(ΔΖ)= 180?；颍?_9 (AL) = O0
權(quán)利要求
1.一種懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的頻率檢測(cè)裝置，其特征在于該裝置包括包括懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器(22)、傳輸線移相器(15)、可調(diào)數(shù)字式移相器(12)、功率分配器(8)、功率合成器(19)和電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(25): 其中，待測(cè)信號(hào)Vx接功率分配器的輸入端口( 7 )，功率分配器的輸出端口一( 9 )接傳輸線移相器的輸入端口( 14),傳輸線移相器的輸出端口( 16)接功率合成器的輸入端口一(17)，功率分配器的輸出端口二(10)接可調(diào)數(shù)字式移相器的輸入端口(11)，可調(diào)數(shù)字式移相器的輸出端口( 13)接功率合成器的輸入端口二( 18)，功率合成器的輸出端口(20)接懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的輸入端口(21),電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的測(cè)試端口一(23 )，電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的測(cè)試端口二( 24 )接電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(25 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的頻率檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于: 將待測(cè)信號(hào)Vx加到功率分配器的輸入端口，待測(cè)信號(hào)Vx被等分為功率(P)、頻率(f)和相位(外)均相同的兩路信號(hào)Vxl和Vx2，Vxl通過傳輸線移相器，Vx2將通過可調(diào)數(shù)字式移相器，在分別被搬移一定的相位角度后這兩路信號(hào)均被加到功率合成器的輸入端口進(jìn)行矢量合成，經(jīng)過矢量合成后信號(hào)加在懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的輸入端口上； 通過一個(gè)有固定中心頻率4的二分之一波長(zhǎng)傳輸線移相器使微波信號(hào)Vxl移動(dòng)一個(gè)與其長(zhǎng)度AL有關(guān)的相位《ΚΔΙ)，因此該移相器把具有該中心頻率&的微波信號(hào)搬移180度，將在該中心頻率&附近且小于該中心頻率&的微波信號(hào)的相位角度搬移小于180度，將在該中心頻率&附近且大于該中心頻率&的微波信號(hào)的相位角度搬移大于180度，所搬移的相位角度與微波信號(hào)的頻率成線性關(guān)系；通過可調(diào)數(shù)字式移相器將微波信號(hào)Vx2在原相位的基礎(chǔ)上增加一個(gè)被準(zhǔn)確設(shè)定的相位媽，結(jié)果使得這兩路信號(hào)相位的相對(duì)角度值為180度或O度，即
全文摘要
本發(fā)明是一種基于懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器的微波頻率檢測(cè)裝置及方法，該裝置包括懸臂梁電容式微機(jī)械微波功率傳感器(22)、傳輸線移相器(15)、可調(diào)數(shù)字式移相器(12)、功率分配器(8)、功率合成器(19)和電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(25)通過采用該微波功率傳感器和可調(diào)數(shù)字式移相器判定傳輸線移相器對(duì)待測(cè)微波信號(hào)相位搬移大小的方法，實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)微波信號(hào)頻率的目的。
文檔編號(hào)G01R23/12GK103076496SQ20121057567
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者廖小平, 崔焱 申請(qǐng)人:東南大學(xué)