[发明专利]硅基未知频率缝隙耦合式间接式毫米波相位检测器

摘要

本发明的硅基未知频率缝隙耦合式间接式毫米波相位检测器是由共面波导、缝隙耦合结构、移相器、单刀双掷开关、Wilkinson功分器、Wilkinson功合器以及间接式热电式功率传感器所构成，整个结构基于高阻Si衬底制作，一共设置有四个缝隙耦合结构，上方的两个缝隙耦合结构实现信号的频率测量，下方的两个缝隙耦合结构实现信号的相位测量，在前后缝隙之间设置有一个移相器；Wilkinson功分器和Wilkinson功合器是由共面波导、非对称共面带线和电阻组成；间接式热电式功率传感器主要由共面波导、两个电阻以及热电堆所构成，热电堆是由两种不同的半导体臂级联组成，它能够将终端电阻所散发的热量转换成热电势。这些结构简单高效地实现了未知频率下毫米波的相位测量。

主权项

1.一种硅基未知频率缝隙耦合式间接式毫米波相位检测器，其特征在于，该相位检测器制作在高阻Si衬底(6)上，是由共面波导(3)、一号缝隙耦合结构(5‑1)、二号缝隙耦合结构(5‑2)、三号缝隙耦合结构(5‑3)、四号缝隙耦合结构(5‑4)、移相器(4)、一号单刀双掷开关(19)、二号单刀双掷开关(20)、一个Wilkinson功分器、三个Wilkinson功合器以及五个间接式热电式功率传感器所构成，具体结构的连接关系如下：第一端口(1‑1)是信号输入端，一号缝隙耦合结构(5‑1)和二号缝隙耦合结构(5‑2)位于共面波导(3)上侧地线，三号缝隙耦合结构(5‑3)和四号缝隙耦合结构(5‑4)则位于共面波导(3)下侧地线，这两对缝隙关于中心信号线对称，这两对缝隙之间由一个移相器(4)隔开，首先来看频率检测模块(1)，一号缝隙耦合结构(5‑1)连接到第二端口(1‑2)，第二端口(1‑2)与一号单刀双掷开关(19)的输入端相连，一号单刀双掷开关(19)的输出端分别连接到一号Wilkinson功合器和一号间接式热电式功率传感器，同样的，二号缝隙耦合结构(5‑2)连接到第三端口(1‑3)，第三端口(1‑3)与二号单刀双掷开关(20)的输入端相连，二号单刀双掷开关(20)的输出端分别连接到一号Wilkinson功合器和二号间接式热电式功率传感器，而一号Wilkinson功合器的输出端连接到三号间接式热电式功率传感器；再看相位检测模块(2)，三号缝隙耦合结构(5‑3)与第四端口(1‑4)相连，第四端口(1‑4)连接到二号Wilkinson功合器，四号缝隙耦合结构(5‑4)与第五端口(1‑5)相连，第五端口(1‑5)连接到三号Wilkinson功合器，参考信号通过四号Wilkinson功分器的输入端输入，四号Wilkinson功分器的输出端分别连接到二号Wilkinson功合器和三号Wilkinson功合器，然后，二号Wilkinson功合器的输出端连接四号间接式热电式功率传感器，三号Wilkinson功合器的输出端连接五号间接式热电式功率传感器，第六端口(1‑6)处连接着后续处理电路。