[发明专利]自适应雷达中比值法悬臂梁直接MEMS微波检测解调系统

说明书

本发明的自适应雷达中比值法悬臂梁直接MEMS微波检测解调系统，主要由六端口悬臂梁耦合器，微波频率和功率检测模块，微波相位检测模块以及解调模块四部分组成；自适应雷达由天线、收发转换电路、MEMS微波检测和解调单片集成系统、信号存储器、信号分析器、微波信号重构、微波信号调制器和微波信号功率放大器构成。该结构能完成对微波信号的功率、频率、相位三种检测模块进行集成，以及对同一时刻的微波信号的功率、频率，和相位同时同步检测和对已调制信号的解调，实现了自适应雷达中比值法悬臂梁直接MEMS微波检测解调系统。

技术领域

本发明提出了自适应雷达中比值法悬臂梁直接MEMS微波检测解调系统， 属于微电子机械系统的技术领域。

背景技术

雷达作为一种有效的传感器，获取信息的过程是一种与环境的相互作用。但 是在复杂多变的环境中，传统雷达难以获得良好的性能，因此催生出了自适应雷 达。自适应雷达可以智能化地根据环境条件改变信息处理方式，而这一项技术则 对微波技术中的信号功率相位频率的检测提出了很高的要求。但是现今在微波技 术工程中，对微波信号的检测都是利用一些大型器件进行测量，存在着体积大、 功耗高、频带窄以及集成度低着一系列问题，而我们的重点在于微波信号的功率、 相位和频率等参数的测量。另外，对微波已调制信号的解调也是重点之一。对于 较复杂一些的微波已调制信号，传统的通讯技术又要利用另一套系统进行解调， 这同样会引起上述问题，同时还增加了很多成本。最后，为了能实现对微波信号 的功率、相位和频率的集成以及对同一时刻的微波信号的功率、频率和相位同时 同步检测，以满足自适应雷达实时匹配通讯的要求，还能进行对输入的已调制信 号的解调，本发明提出了基于硅工艺的自适应雷达中比值法悬臂梁直接MEMS 微波检测解调系统。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种自适应雷达中比值法悬臂梁直接MEMS 微波检测解调系统，应用六端口悬臂梁耦合器端口来耦合连接微波信号检测功能 模块和解调模块，从而实现了一个芯片同时对微波信号的功率、频率、相位三种 微波参量的检测以及对已调制信号的解调。

技术方案：本发明的自适应雷达中比值法悬臂梁直接MEMS微波检测解调 系统，主要由六端口悬臂梁耦合器，微波频率和功率检测模块，微波相位检测模 块以及解调模块组成；

六端口悬臂梁耦合器的第一端口到第三端口、第五端口以及第一端口到第四 端口、第六端口的功率耦合度分别相同，待测信号经第一端口输入，由第二端口 输出到第一直接加热式微波功率检测器，进行已调制信号的解调；由第三端口和 第四端口分别输出到微波频率和功率检测模块的第二直接加热式微波功率传感 器和第三直接加热式微波功率传感器，进行频率和功率的同步检测；由第五端口 和第六端口分别输出到微波相位检测模块的第一Wilkinson功率合成器和第二 Wilkinson功率合成器的一端，并由Wilkinson功率分配器的两个输出端分别连接 到第一Wilkinson功率合成器和第二Wilkinson功率合成器的另一端，而第一 Wilkinson功率合成器和第二Wilkinson功率合成器的输出端连接到第四直接加热 式微波功率检测器和第五直接加热式微波功率检测器，进行微波相位检测；由以 上结构，实现了对微波信号进行功率、频率、相位的同时同步检测以满足自适应 雷达实时匹配通讯的要求，以及对已调制信号的解调。

本发明面向的自适应雷达由收发天线、收发转换电路、自适应雷达接收系统 和自适应雷达发射系统组成，自适应雷达接收系统由MEMS微波检测和解调单 片集成系统、信号存储器和信号分析器级联构成，实现对未知雷达信号的检测和 分析；自适应雷达发射系统由微波信号重构、微波信号调制器和微波信号功率放 大器构成，实现对未知雷达信号的调制和转发。

其中，六端口悬臂梁耦合器由共面波导，介质层，空气层和两块对称横跨在 其上方悬臂梁构成；共面波导制作在SiO₂层上，悬臂梁的下方即CPW的上方沉积 介质层，并与空气层、悬臂梁共同构成耦合电容结构，两个悬臂梁之间的共面波 导长度为λ/4。

有益效果：