[发明专利]微波探测装置

说明书

本发明公开一种微波探测装置。微波探测装置包括：信号接收模块，用于接收微波信号并将微波信号转化为交流信号；磁电转化模块，包括磁性隧道结，所述磁性隧道结用于将所述交流信号转换为直流信号。本申请的微波探测装置，相比半导体的探测器件结构小很多，工作频率范围宽，单位面积范围内效率高，可以实现对低信号强度的微波进行探测，并且具有制作简单，成本低，宽频可调等特点。

技术领域

本发明属于微波探测技术领域，具体地讲，涉及一种微波探测装置及其调控方法。

背景技术

目前，微波探测器是一种将交流信号转化为直流信号、继而进行微波信号探测的整流电路系统，其在远程通信、电子工业、科学研究等领域具有广泛的应用。在电子通信系统中，往往需要探测微波信号的有无或强弱来作为能否正常工作的标准。例如，无线电接收器中通常会对接收信号的强度进行测量，以调整自动增益控制电路，便于从接收器持续获取需要的输出信号，因此微波探测器构成了信号幅度测量系统的核心。目前主要采用肖特基二极管或PN结二极管作为微波探测器的元件；相对于PN结二极管，肖特基二极管的恢复时间短、正向电压低，因此在很宽的频率范围内都具有较高的探测灵敏度。

在室内低功率无线传感器供能、环境射频和微波辐射能量的再利用等领域，需要考虑宽带、低功率的微波能量的收集和转换效率高，因而对微波探测器的功耗提出更高的要求。以肖特基二极管构成的微波探测器，在微波功率探测领域已经得到广泛应用，但是功耗相对较高。目前商业上肖特基二极管的最高灵敏度为3800mV/mW。虽然采用低势垒肖特基二极管制成的超小功率计能检测0.1纳瓦级的功率信号，但是其灵敏度明显不足。因此如何检测更低强度的微波信号是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

(一)本发明所要解决的技术问题

本发明解决的技术问题是：如何提供一种可探测低信号强度微波的微波探测装置。

(二)本发明所采用的技术方案

为解决上述的技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种微波探测装置，包括：

信号接收模块，用于接收微波信号并将微波信号转化为交流信号；

磁电转化模块，包括磁性隧道结，所述磁性隧道结用于将所述交流信号转换为直流信号。

优选地，所述信号接收模块包括天线以及与所述天线连接的阻抗匹配电路。

优选地，所述磁电转化模块还包括：

磁场生成装置，用于生成不同强度的磁场，以调整磁性隧道结的磁矩方向。

优选地，所述磁性隧道结包括依序层叠设置的固定磁性层、非磁性隔离层和磁性自由层。

优选地，所述磁性隧道结还包括；

第一电极层，设置于所述磁性自由层上且与所述磁性自由层电接触；

第二电极层，设置于所述固定磁性层上且与所述固定磁性层电接触。

优选地，所述磁性隧道结还包括绝缘层，所述绝缘层设置于所述第一电极层和所述磁性自由层之间，所述第一电极层的朝向所述磁性自由层的表面上形成有凸柱，所述绝缘层上具有通孔，所述凸柱穿设于所述通孔且与所述磁性自由层电接触。

优选地，所述凸柱和所述通孔的数量均为多个。

优选地，所述微波探测装置还包括：

升压模块，用于放大所述直流信号；

显示模块，用于显示放大后的直流信号。

优选地，所述显示模块包括单片机和显示屏，所述单片机用于采集放大后的直流信号，并将采集的直流信号通过所述显示屏显示。