專利名稱：基于間接式微機械微波功率傳感器的相位檢測裝置的制作方法
基于間接式微機械微波功率傳感器的相位檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明提出了基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的微波相位檢測裝置，屬于微電 子機械系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在微波技術(shù)研究中，微波相位是表征微波信號特征的一個重要參數(shù)。相位檢測裝 置在測量器件與系統(tǒng)的相位特性等方面有極其廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用最廣泛的微波相位檢測器 是利用場效應(yīng)晶體管構(gòu)成的吉爾伯特乘法器，這種微波相位傳感器的缺點在于使用了有源 器件，從而帶來了不可忽略的噪聲和功耗，影響了檢測的準(zhǔn)確度。繼上世紀(jì)末開始，RF MEMS 技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展使低噪聲和低功耗的微波相位檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)成為可能，本發(fā)明即為基 于此技術(shù)的檢測裝置。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種基于間接式微機械微波功率傳感器的微波相 位檢測裝置，通過測量參考信號與經(jīng)過數(shù)字式移相器移相的待測信號合成后的信號功率的 方法，實現(xiàn)精確檢測微波信號相位的目的。
技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種基于間接式微機械微波功率 傳感器的微波相位檢測裝置，該檢測裝置包括間接式微機械微波功率傳感器、功率合成器、 數(shù)字式移相器；其中，
將與待測信號頻率相同的參考微波信號加到功率合成器的輸入端口一，將待測微 波信號加到可調(diào)數(shù)字式移相器的輸入端口，經(jīng)過數(shù)字式移相器移相后加到功率合成器的輸 入端口 二 ；這兩路信號經(jīng)過功率合成器進行矢量合成后到達(dá)功率合成器的輸出端口，然后 加在間接式微機械微波功率傳感器的輸入端口。
優(yōu)選的，間接式微機械微波功率傳感器包括共面波導(dǎo)傳輸線，電阻，熱電堆，壓焊 塊，薄膜和砷化鎵襯底；其中，
薄膜設(shè)在襯底的表面，共面波導(dǎo)傳輸線、電阻、熱電堆、壓焊塊分別設(shè)在薄膜表面， 共面波導(dǎo)傳輸線與電阻相連，熱電堆與壓焊塊相連，電阻與熱電堆相對設(shè)置且相距一定距離。
優(yōu)選的，襯底為砷化鎵襯底，電阻為氮化鉭電阻，薄膜鋁鎵砷薄膜。
優(yōu)選的，數(shù)字式萬用表接在壓焊塊上。
優(yōu)選的，待測信號的原相位是一個唯一的值。
有益效果與已有的微波相位檢測裝置相比，這種新型的基于間接式微機械微波 功率傳感器的相位檢測裝置具有以下顯著的優(yōu)點
1、具有較高的線性度；
2、上述傳感器的制備與單片微波集成電路(MMIC)工藝完全兼容，可與信息處理 電路集成；
由于該檢測裝置是基于MEMS技術(shù)的，因此具有MEMS普遍共有的重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點，這是傳統(tǒng)的微波相位檢測裝置無法比擬的，所以具有極高的科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用的價值。


圖1是基于間接式微機械微波功率傳感器的微波相位檢測裝置的原理圖。
圖2是間接式微機械微波功率傳感器的正面俯視圖。
圖3是基于間接式微機械微波功率傳感器的微波相位檢測裝置的線路連接圖。
圖4是功率合成器。
圖5是兩個矢量合成原理圖。
圖中包括共面波導(dǎo)傳輸線1，氮化鉭(TaN)電阻2，熱電堆3，壓焊塊4，鋁鎵砷薄膜5，砷化鎵襯底6，可調(diào)數(shù)字式移相器的輸入端口 7，可調(diào)數(shù)字式移相器8，可調(diào)數(shù)字式移相器的輸出端口 9,功率合成器的輸入端口一 10,功率合成器的輸入端口二 11,功率合成器12,功率合成器的輸出端口 13,間接式微機械微波功率傳感器的輸入端口 14,間接式微機械微波功率傳感器15，數(shù)字式萬用表16。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步說明。
本發(fā)明的基于間接式微機械微波功率傳感器的微波相位檢測裝置利用了可調(diào)數(shù)字式移相器、功率合成器以及間接式微機械微波功率傳感器
將與待測信號頻率相同的參考微波信號VMf加到功率合成器的一個輸入端口，將待測微波信號Vx經(jīng)過可調(diào)數(shù)字式移相器移相后加到功率合成器的另一個端口。這兩路信號經(jīng)過功率合成器進行矢量合成后加在間接式微機械微波功率傳感器的輸入端口。
通過可調(diào)數(shù)字式移相器可以在待測信號Vx的相位朽的基礎(chǔ)上增加額外的附加相位fa，結(jié)果使得此路信號的相位角度相對于即將與其進行矢量合成的參考信號的相位角度 Pref成為180度或O度，即
權(quán)利要求
1.一種基于間接式微機械微波功率傳感器的微波相位檢測裝置，其特征在于，該檢測裝置包括間接式微機械微波功率傳感器、功率合成器、數(shù)字式移相器；其中，將與待測信號(Vx)頻率相同的參考微波信號(U加到功率合成器的輸入端口一(10)，將待測微波信號(Vx)加到可調(diào)數(shù)字式移相器的輸入端口(7)，經(jīng)過數(shù)字式移相器(8) 移相后加到功率合成器的輸入端口二(11);這兩路信號經(jīng)過功率合成器(12)進行矢量合成后到達(dá)功率合成器的輸出端口( 13)，然后加在間接式微機械微波功率傳感器的輸入端口 (14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于間接式微機械微波功率傳感器的微波相位檢測裝置，其特征在于，間接式微機械微波功率傳感器包括共面波導(dǎo)傳輸線(1)，電阻(2)，熱電堆(3)， 壓焊塊(4 )，薄膜(5 )和砷化鎵襯底(6 );其中，薄膜(5)設(shè)在襯底(6)的表面，共面波導(dǎo)傳輸線(I)、電阻(2)、熱電堆(3)、壓焊塊(4) 分別設(shè)在薄膜(5)表面，共面波導(dǎo)傳輸線(I)與電阻(2)相連，熱電堆(3)與壓焊塊(4)相連，電阻(2)與熱電堆(3)相對設(shè)置且相距一定距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于間接式微機械微波功率傳感器的微波相位檢測裝置，其特征在于，襯底(6)為砷化鎵襯底，電阻(2)為氮化鉭電阻，薄膜(5)鋁鎵砷薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于間接式微機械微波功率傳感器的微波相位檢測裝置，其特征在于，數(shù)字式萬用表(16)接在壓焊塊(4)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于間接式微機械微波功率傳感器的微波相位檢測裝置，其特征在于，待測信號(Vx)的原相位(％)是一個唯一的值。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于間接式微機械微波功率傳感器的微波相位檢測裝置，該檢測裝置包括間接式微機械微波功率傳感器、功率合成器、數(shù)字式移相器；其中，將與待測信號(Vx)頻率相同的參考微波信號(Vref)加到功率合成器的輸入端口一(10)，將待測微波信號(Vx)加到可調(diào)數(shù)字式移相器的輸入端口(7)，經(jīng)過數(shù)字式移相器(8)移相后加到功率合成器的輸入端口二(11)；這兩路信號經(jīng)過功率合成器(12)進行矢量合成后到達(dá)功率合成器的輸出端口(13)，然后加在間接式微機械微波功率傳感器的輸入端口(14)。本發(fā)明實現(xiàn)精確檢測微波信號相位的目的。
文檔編號G01R25/04GK103063919SQ20121057646
公開日2013年4月24日 申請日期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 申請人:東南大學(xué)