[发明专利]Si基微机械悬臂梁耦合直接加热式毫米波信号检测器

摘要

本发明的Si基微机械悬臂梁耦合直接加热式毫米波信号检测器，结构由悬臂梁耦合结构、功率合成/分配器、直接加热式微波功率传感器和开关构成。悬臂梁耦合结构包括两组悬臂梁，每组悬臂梁由两个对称的悬臂梁构成，两个悬臂梁之间CPW传输线的电长度在所测信号频率范围内的中心频率35GHz处为λ/4。功率通过输入端口对应的CPW信号线终端的直接加热式微波功率传感器进行检测；频率检测通过利用直接加热式微波功率传感器测量两路在中心频率处相位差为90度的耦合信号的合成功率实现；相位检测通过将两路在中心频率处相位差为90度的耦合信号，分别同两路等分后的参考信号合成，同样利用直接加热式微波功率传感器检测合成功率，从而获得待测信号的相位。

主权项

1.一种Si基微机械悬臂梁耦合直接加热式毫米波信号检测器，其特征是：该信号检测器由悬臂梁耦合结构(14)、功率合成器/分配器、直接加热式微波功率传感器和开关构成；其中，悬臂梁耦合结构(14)上下、左右对称，由CPW中央信号线(3)、传输线地线(4)、悬臂梁(5)、悬臂梁锚区(6)构成，悬臂梁(5)置于CPW中央信号线(3)的上方，在悬臂梁(5)的下方有一层Si3N4介电层(11)覆盖CPW中央信号线(3)；待测信号由悬臂梁耦合结构(14)的第一端口(1‑1)输入，第二端口(1‑2)接第一直接加热式微波功率传感器；上方两个悬臂梁(5)耦合的信号由第三端口(1‑3)和第四端口(1‑4)输出，第三端口(1‑3)与第一开关(18)的第七端口(2‑1)相连，第四端口(1‑4)与第二开关(19)的第十端口(3‑1)相连，第一开关(18)的第八端口(2‑2)与第二直接加热式微波功率传感器相连，第九端口(2‑3)与第一功率合成器的第十三端口(4‑1)相连，第二开关(19)的第十一端口(3‑2)与第三直接加热式微波功率传感器相连，第十二端口(3‑3)与第一功率合成器的第十四端口(4‑2)相连，第一功率合成器的第十五端口(4‑3)接第四直接加热式微波功率传感器；下方两个悬臂梁(5)耦合的信号由第五端口(1‑5)和第六端口(1‑6)输出，第五端口(1‑5)与第二功率合成器的第十九端口(6‑1)相连，第六端口(1‑6)与第三功率合成器的第二十二端口(7‑1)相连，待测信号从功率分配器的第十六端口(5‑1)输入，功率分配器的第十七端口(5‑2)与第二功率合成器的第二十端口(6‑2)相连，第十八端口(5‑3)与第三功率合成器的第二十三端口(7‑2)相连，第二功率合成器的第二十一端口(6‑3)接第五直接加热式微波功率传感器，第三功率合成器的第二十四端口(7‑3)接第六直接加热式微波功率传感器。