本實(shí)用新型涉及微電子機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是基于懸臂梁級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高精度微波功率檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在微波研究中，微波功率是表征微波信號(hào)的一個(gè)重要參數(shù)。在微波信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸及接收各個(gè)環(huán)節(jié)的研究中，微波功率的檢測(cè)是必不可少的。最常見(jiàn)的微波功率檢測(cè)器是基于熱電轉(zhuǎn)換原理的微波功率傳感器，它把微波信號(hào)通過(guò)負(fù)載電阻轉(zhuǎn)化成熱，然后再利用熱電堆的Seebeck效應(yīng)把此熱轉(zhuǎn)換成與待測(cè)微波功率成正比的直流電壓輸出。傳統(tǒng)微波功率傳感器的缺點(diǎn)在于測(cè)量的信號(hào)幅度比較小，測(cè)量幅度較大的信號(hào)需要外置的耦合器或者衰減器。近20多年來(lái)，隨著MEMS技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究，使得采用MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)微波功率檢測(cè)成為可能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于懸臂梁級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高精度微波功率檢測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)微波信號(hào)的功率進(jìn)行精確測(cè)量，測(cè)量信號(hào)的幅度范圍大、而且便于集成。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本實(shí)用新型提出的一種基于懸臂梁級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高精度微波功率檢測(cè)系統(tǒng)，包括襯底，襯底上設(shè)有共面波導(dǎo)CPW信號(hào)線，CPW信號(hào)線的兩側(cè)分別設(shè)有CPW地線，每根CPW地線旁各設(shè)有電容檢測(cè)第一端口和電容檢測(cè)第二端口，每根CPW地線上均設(shè)有2個(gè)橋墩，每個(gè)橋墩上分別設(shè)有一個(gè)MEMS懸臂梁，這4個(gè)MEMS懸臂梁的長(zhǎng)度是不同的，MEMS懸臂梁的下方設(shè)有傳感電極，傳感電極與其同側(cè)的電容檢測(cè)第一端口之間設(shè)有膜橋，膜橋的下方設(shè)有連接線，傳感電極通過(guò)連接線與其同側(cè)的電容檢測(cè)第一端口連接，CPW地線與其同側(cè)的電容檢測(cè)第二端口連接，連接線上、MEMS懸臂梁下方的CPW信號(hào)線上、傳感電極上均設(shè)有絕緣介質(zhì)層。

作為本實(shí)用新型所述的一種基于懸臂梁級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高精度微波功率檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述襯底為GaAs襯底。

作為本實(shí)用新型所述的一種基于懸臂梁級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高精度微波功率檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，CPW信號(hào)線設(shè)在GaAs襯底上的中間。

作為本實(shí)用新型所述的一種基于懸臂梁級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高精度微波功率檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述絕緣介質(zhì)層為氮化硅介質(zhì)層。

本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

（1）動(dòng)態(tài)范圍大：當(dāng)待測(cè)微波功率較小時(shí)，較長(zhǎng)的MEMS懸臂梁臂容易下拉，電容發(fā)生變化；當(dāng)待測(cè)微波功率較大時(shí)，使較短的MEMS懸臂梁臂下拉，電容發(fā)生變化；從而可以擴(kuò)展檢測(cè)功率的動(dòng)態(tài)范圍；

（2）精度高：級(jí)聯(lián)的懸臂梁結(jié)構(gòu)，在微波功率較大時(shí)，不管是長(zhǎng)的還是短的懸臂梁都會(huì)下拉，使得在測(cè)量大微波功率時(shí)電容動(dòng)態(tài)范圍更大，單位變化電容下的檢測(cè)功率更小，從而提高測(cè)量精度；

（3）本實(shí)用新型這種結(jié)構(gòu)是基于MEMS技術(shù)的，具有MEMS的基本優(yōu)點(diǎn)，如體積小、重量輕、功耗低等；該結(jié)構(gòu)全部都是無(wú)源器件構(gòu)成，不需要消耗直流功率；且與單片微波集成電路（MMIC）工藝兼容，便于集成，這一系列優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)的微波功率檢測(cè)器無(wú)法比擬的，因此它具有很好的研究和應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1是基于懸臂梁級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高精度微波功率檢測(cè)系統(tǒng)的原理圖。

圖2是基于懸臂梁級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高精度微波功率檢測(cè)系統(tǒng)的俯視圖。

圖中的附圖標(biāo)記解釋為：1- CPW信號(hào)線，2-CPW地線，3-電容式MEMS微波功率傳感器的傳感電極，4-1、4-2、4-3、4-4為四個(gè)不同長(zhǎng)度的MEMS懸臂梁，5-膜橋，6-電容檢測(cè)第一端口，7-電容檢測(cè)第二端口，8- GaAs襯底。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示，當(dāng)待測(cè)微波功率較小時(shí)，由于靜電力較小，只有較長(zhǎng)的MEMS懸臂梁臂下拉；當(dāng)待測(cè)微波功率較大時(shí)，由于靜電力較大，可以使較短的MEMS懸臂梁臂下拉。采用這種檢測(cè)方式不但可以擴(kuò)展檢測(cè)微波功率的動(dòng)態(tài)范圍，而且當(dāng)微波信號(hào)較大時(shí)，四個(gè)長(zhǎng)度不同的MEMS懸臂梁同時(shí)下拉，從而提高了檢測(cè)精度。

如圖2所示, 一種基于懸臂梁級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高精度微波功率檢測(cè)系統(tǒng)，包括GaAs襯底8，GaAs襯底上的中間設(shè)有共面波導(dǎo)CPW信號(hào)線1，CPW信號(hào)線的兩側(cè)分別設(shè)有CPW地線2，每根CPW地線旁各設(shè)有電容檢測(cè)第一端口和電容檢測(cè)第二端口，每根CPW地線上均設(shè)有2個(gè)橋墩，每個(gè)橋墩上分別設(shè)有一個(gè)MEMS懸臂梁4-1、4-2、4-3、4-4，這4個(gè)MEMS懸臂梁的長(zhǎng)度是不同的，MEMS懸臂梁的下方（CPW信號(hào)線的旁邊）設(shè)有傳感電極3，傳感電極與其同側(cè)的電容檢測(cè)第一端口6之間設(shè)有膜橋5，膜橋的下方設(shè)有連接線，傳感電極通過(guò)連接線與其同側(cè)的電容檢測(cè)第一端口連接，CPW地線與其同側(cè)的電容檢測(cè)第二端口7連接，連接線上、MEMS懸臂梁下方的CPW信號(hào)線上、傳感電極上均設(shè)有絕緣介質(zhì)層。

所述絕緣介質(zhì)層可以為氮化硅介質(zhì)層。

微波功率在通過(guò)CPW信號(hào)線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電力，從而將四個(gè)長(zhǎng)度不同的MEMS懸臂梁下拉，引起MEMS懸臂梁與傳感電極之間電容發(fā)生變化，電容的變化量與信號(hào)功率幅度是一一對(duì)應(yīng)的，從而檢測(cè)出信號(hào)功率的幅值。

以上所述的具體實(shí)施方案，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案而已，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。