[发明专利]基于微机械悬臂梁电容式功率传感器的倍频器及制备方法

摘要

本发明公开了一种基于微机械悬臂梁电容式功率传感器的倍频器及制备方法，第一CPW信号线和第二CPW信号线分别作为参考信号和反馈信号的输入端，经过一个二合一功合器连接到第三CPW信号线，第三CPW信号线上方的MEMS悬臂梁和传感电极在MEMS悬臂梁的锚区和传感电极的压焊块之间构成了MEMS悬臂梁电容式功率传感器，MEMS悬臂梁电容式功率传感器中的可变电容用于组成电容三点式压控振荡器，电容三点式压控振荡器的输出信号经过除法器后接入到反馈信号的输入端，从而构成倍频器回路。本发明与传统的倍频器相比，省去了低通滤波器，占用空间小，集成度高，降低了直流损耗，能够进一步节约成本和减小尺寸。

主权项

基于微机械悬臂梁电容式功率传感器的倍频器，其特征在于：包括砷化镓衬底（1），设置在砷化镓衬底（1）上的地线、CPW信号线、功合器和MEMS悬臂梁电容式功率传感器，以及外接的电容三点式压控振荡器和除法器，在砷化镓衬底（1）上定义一条对称轴线；所述地线包括上侧边地线（21）、下侧边地线（22）和一条公共地线（23），所述上侧边地线（21）和下侧边地线（22）分别设置在对称轴线的上侧和下侧，所述公共地线（23）位于称轴线上，所述上侧边地线（21）通过一个空气桥（10）与公共地线（23）连接，所述下侧边地线（22）通过一个空气桥（10）与公共地线（23）连接；所述功合器包括对称位于对称轴线两侧的两条ACPS信号线（5）和隔离电阻（4），所述两条ACPS信号线（5）的输入端通过隔离电阻（4）隔离，所述两条ACPS信号线（5）的输入端作为功合器的输入端，所述两条ACPS信号线（5）的输出端相连后作为功合器的输出端；所述CPW信号线包括第一CPW信号线（31）、第二CPW信号线（32）和第三CPW信号线（33），所述第一CPW信号线（31）和第二CPW信号线（32）对称位于对称轴线的两侧且不相连，所述第三CPW信号线（33）对称位于对称轴线上，所述第一CPW信号线（31）和第二CPW信号线（32）分别与功合器的两个输入端相连，分别作为参考信号和反馈信号的输入端，所述连接上侧边地线（21）和公共地线（23）的空气桥（10）横跨在第一CPW信号线（31）上，所述连接下侧边地线（22）和公共地线（23）的空气桥（10）横跨在第二CPW信号线（32）上，所述第三CPW信号线（33）与功合器的输出端相连，所述第三CPW信号线（33）的末端与上侧边地线（21）之间设有终端匹配电阻（6），所述第三CPW信号线（33）的末端与下侧边地线（22）之间也设有终端匹配电阻（6）；所述MEMS悬臂梁电容式功率传感器的MEMS悬臂梁（12）横跨在第三CPW信号线（33）的上方，所述MEMS悬臂梁（12）的固定端固定在锚区（11）上，所述MEMS悬臂梁（12）的下方还设有传感电极（7），所述传感电极（7）与MEMS悬臂梁（12）组成的可变电容用以感应第三CPW信号线（33）传输而来的微波信号功率变化，所述传感电极（7）通过连接线（13）与压焊块（8）相连；所述锚区（11）和压焊块（8）分别与外接的电容三点式压控振荡器的两个输入端相连，所述电容三点式压控振荡器的输出端与除法器的输入端相连，所述除法器将电容三点式压控振荡器的输出信号分频后接入到反馈信号的输入端。