[发明专利]微电子机械微波功率自动检测系统及其检测方法和制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子机械系统技术领域，涉及微波功率检测，为一种微电子机械微波功率自动检测系统及其检测方法和制备方法。

背景技术

现代通讯系统需要重量轻、体积小、功耗小和高集成度的电子器件。RF MEMS器件具有线性度佳、隔离度高、驱动功耗低、工作频带宽、截止频率高等优点，并且现在可以与传统IC工艺相兼容，因此RF MEMS器件被寄予了很高的发展期望。现阶段主流的MEMS微波功率传感器的工作原理分为两种：终端热偶式和电容式，其中电容式的微波功率测量具有以下优点：基本上不损耗主信号线路上的功率、测量的反应速度快。

因此，对电容式MEMS微波功率传感器的微波功率检测研究十分有意义。

发明内容

本发明要解决的问题是：电容式MEMS微波功率传感器需要实现准确、快速、便捷的微波功率检测。

本发明的技术方案为：微电子机械微波功率自动检测系统，包括电容式MEMS微波功率传感器、功率分配器、终端负载电阻、热电堆和反馈数字电路，电容式MEMS微波功率传感器包括一个粗测用电容式MEMS微波功率传感器和十个精确测量用电容式MEMS微波功率传感器，十一个电容式MEMS微波功率传感器的梁结构各自具有独立的驱动电极，功率分配器包括一个一分五功率分配器和五个一分二功率分配器，终端负载电阻、热电堆对应于精确测量用电容式MEMS微波功率传感器，所有电容式MEMS微波功率传感器、功率分配器、终端负载电阻和热电堆均设置在砷化镓衬底上，通过共面波导CPW连接，

信号输入粗测用电容式MEMS微波功率传感器，粗测用电容式MEMS微波功率传感器的输出连接一分五功率分配器，一分五功率分配器的每一个输出支路连接一个一分二功率分配器，每一个一分二功率分配器的输出连接精确测量用电容式MEMS微波功率传感器，每个精确测量用电容式MEMS微波功率传感器对应连接有终端负载电阻，以及对应的热电堆，粗测用电容式MEMS微波功率传感器的输出同时输入反馈数字电路，反馈数字电路与精确测量用电容式MEMS微波功率传感器和热电堆双向连接；

其中，粗测用电容式MEMS微波功率传感器的梁宽W_r与精确测量用电容式MEMS微波功率传感器梁宽W_d的关系有两种：(1)、(2)、C_d是精确测量用电容式MEMS微波功率传感器的梁与中心导线的交叠电容，C_r是粗测用电容式MEMS微波功率传感器的梁与中心导线的交叠电容，Z₀是电容式MEMS微波功率传感器CPW的特征阻抗值，ω是电容式MEMS微波功率传感器CPW的频率值。

所有电容式MEMS微波功率传感器为固支梁电容式MEMS微波功率传感器。

上述微电子机械微波功率自动检测系统的检测方法为：微波信号输入自动检测系统，在粗测电容式MEMS微波功率传感器上慢慢加直流电压，直至所测的电容变化为初始电容值的1.5倍时，也就是粗测电容式MEMS微波功率传感器的梁处于下拉的临界状态，粗测用电容式MEMS微波功率传感器将此时所加的直流电压值，也就是下拉电压V_{p_r}输入反馈数字电路，反馈数字电路将下拉电压V_{p_r}的作为加在精确测量用电容式MEMS微波功率传感器上的直流电压序列的基准电压，产生出十个精度更高一位，以为序列首的递增执行电压序列，加载在十个精确测量用电容式MEMS微波功率传感器上：所有精确测量用MEMS微波功率传感器的下拉电压是一样的：