[发明专利]面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器

摘要

本发明的面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器是由共面波导、悬臂梁结构、电容极板、下拉极板所构成，整个结构基于Si衬底制作，一共有两对悬臂梁结构，靠近输入端的悬臂梁与电容极板构成电容，形成在线式电容功率传感器，实现输入信号的自检测，靠近输出端的悬臂梁根据输入信号的功率大小不同，在外加电压控制下耦合出不同比例的支路信号，以确保主信号线的输出恒幅；在耦合支路的输出端接AC/DC电路，将耦合出的能量进行转换并由充电电池存储，实现多余能量的收集。这些结构简单高效地实现了具有自检测和多余能量收集功能的MEMS悬臂梁恒幅器。

主权项

一种面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，其特征在于：该悬臂梁恒幅器是基于Si衬底(10)制作的，包括信号线(1)、第一地线(2‑1)、第二地线(2‑2)、第三地线(2‑3)、第四地线(2‑4)、第一悬臂梁(3)、第一电容极板(4‑1)、第二电容极板(4‑2)、第二悬臂梁(5)、第一锚区(6‑1)、第二锚区(6‑2)、第一下拉极板(7‑1)、第二下拉极板(7‑2)，其中：信号从信号线(1)的信号线输入端(1‑1)输入，信号线(1)的信号线输入端(1‑1)和第一地线(2‑1)、第二地线(2‑2)构成第一共面波导CPW1；所述第一悬臂梁(3)包括第一悬臂支梁(3‑1)和第二悬臂支梁(3‑2)，所述第一悬臂支梁(3‑1)一端与第一地线(2‑1)固接，另一端悬空，且所述第一悬臂支梁(3‑1)悬空在第一电容极板(4‑1)以及信号线(1)上；所述第二悬臂支梁(3‑2)一端与第二地线(2‑2)固接，另一端悬空，且所述第二悬臂支梁(3‑2)悬空在第二电容极板(4‑2)以及信号线(1)上；第一电容极板(4‑1)位于信号线(1)和第一地线(2‑1)之间第一悬臂支梁(3‑1)的正下方，第二电容极板(4‑2)位于信号线(1)和第二地线(2‑2)之间第二悬臂支梁(3‑2)的正下方，第一电容极板(4‑1)和第二电容极板(4‑2)关于信号线(1)对称；所述第二悬臂梁(5)包括第三悬臂支梁(5‑1)和第四悬臂支梁(5‑2)，所述第三悬臂支梁(5‑1)一端与第一锚区(6‑1)固接，另一端悬空，且所述第三悬臂支梁(5‑1)悬空在第一下拉极板(7‑1)以及信号线(1)上；所述第四悬臂支梁(5‑2)一端与第二锚区(6‑2)固接，另一端悬空，且所述第四悬臂支梁(5‑2)悬空在第二下拉极板(7‑2)以及信号线(1)上；第一下拉极板(7‑1)位于信号线(1)和第一锚区(6‑1)之间第三悬臂支梁(5‑1)的正下方，第二下拉极板(7‑2)位于信号线(1)和第二锚区(6‑2)之间第四悬臂支梁(5‑2)的正下方，第一下拉极板(7‑1)和第二下拉极板(7‑2)关于信号线(1)对称，第一锚区(6‑1)与第一地线(2‑1)、第二地线(2‑3)构成第二共面波导CPW2，第二锚区(6‑2)与第二地线(2‑2)、第四地线(2‑4)构成第三共面波导CPW3，第二共面波导CPW2和第三共面波导CPW3作为耦合支路输出端，第一锚区(6‑1)、第二锚区(6‑2)均与AC/DC电路连接，AC/DC电路连接充电电池，信号线(1)的信号线输出端(1‑2)与第三地线(2‑3)构成第四共面波导CPW4作为输出端，信号从信号线(1)的信号线输出端(1‑2)输出,该结构同时实现了信号自检测和信号恒幅输出的功能，收集了多余能量，当其应用在LNA中时，不仅可实现自供电，而且，LNA中不再需要AGC模块，提高了线性度。