[发明专利]固支梁T型结直接加热在线式已知频率微波相位检测器

说明书

本发明的固支梁T型结直接加热在线式已知频率微波相位检测器由六端口固支梁耦合器，微波相位检测器和直接加热式微波功率传感器构成；六端口固支梁耦合器由共面波导，介质层，空气层和固支梁构成；共面波导在SiO₂层上，固支梁的下方沉积介质层，并与空气层，固支梁共同构成耦合电容，两个固支梁之间的共面波导长度为λ/4；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口和第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度相同，待测信号经六端口固支梁耦合器的第一端口输入，由第三端口和第五端口输出到直接加热式微波功率传感器，由第四端口和第六端口输出到微波相位检测器，由第二端口输出到下级处理电路；实现了对已知频率信号的0‑360°相位在线检测。

技术领域

本发明提出了固支梁T型结直接加热在线式已知频率微波相位检测器，属于微电子机械系统的技术领域。

背景技术

微波信号的相位检测在相位调制器、相移键控(PSK)、锁相环(PLL)、天线相位方向图的测试、测量各种微波器件的相位特性等等方面都有极其广泛的应用。因此在微波频段掌握并控制信号的相位是很有必要的，微波信号的相位也就成了一个重要的测量参数。本发明即是基于Si工艺设计一种实现在线式相位检测的固支梁T型结直接加热在线式已知频率微波相位检测器。

发明内容

技术问题：传统的微波电路中的相位检测器不仅具有直流功耗，而且完全消耗输入的检测信号；应用六端口固支梁耦合器来耦合小部分信号进行相位检测，而大部分检测信号可以输入到下一级处理电路中，实现对已知频率信号的0-360°相位在线检测，且具有低功耗的益处。

技术方案：本发明的固支梁T型结直接加热在线式已知频率微波相位检测器由六端口固支梁耦合器，第一直接加热式微波功率传感器和第二直接加热式微波功率传感器级联构成；

六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度分别相同，待测信号经六端口固支梁耦合器的第一端口输入，由第三端口和第五端口分别输出到第一直接加热式微波功率传感器和第二直接加热式微波功率传感器，由第四端口和第六端口输出到微波相位检测器，由第二端口输出到下级处理电路；

其中，六端口固支梁耦合器的结构以其中心线左右对称设置，由共面波导，介质层，空气层和固支梁构成；共面波导制作在SiO₂层上，SiO₂层制作在Si衬底上，固支梁的锚区制作在共面波导上，固支梁的下方沉积介质层，并与空气层、固支梁共同构成耦合电容结构，两个固支梁之间的共面波导长度为λ/4。

有益效果：

1)本发明的固支梁T型结直接加热在线式已知频率微波相位检测器将微波信号的相位、频率测模块集成到一起，应用六端口固支梁耦合器来耦合小部分信号进行频率检测和相位检测，而大部分信号可以输入到下一级处理电路中，实现对已知频率信号的0-360°相位在线检测。

2)本发明的固支梁T型结直接加热在线式已知频率微波相位检测器采用直接加热式微波功率传感器检测微波信号的功率，具有较高的灵敏度且无直流功耗；

3)本发明的固支梁T型结直接加热在线式已知频率微波相位检测器采用T型结实现对微波信号的功率合成与分配，避免了传统Wilkinson功率分配器中隔离电阻的加工对微波性能的影响；

4)本发明中的微波相位检测模块采用两个T型结功率合成器，一个T型结功率分配器和两个直接加热式微波功率传感器实现0-360°的相位检测。

附图说明

图1为本发明固支梁T型结直接加热在线式已知频率微波相位检测器原理框图，

图2为六端口固支梁耦合器的俯视图，

图3为图2六端口固支梁耦合器的AA’方向剖面图，