硅基缝隙耦合式的直接式毫米波信号检测仪器制造技术

本发明专利技术的硅基缝隙耦合式的直接式毫米波信号检测仪器是由传感器、模数转换、MCS51单片机和液晶显示三个大模块组成，传感器是由共面波导、缝隙耦合结构、移相器、单刀双掷开关、Wilkinson功分器、Wilkinson功合器以及直接式热电式功率传感器所构成，该结构制作在高阻Si衬底上，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；Wilkinson功分器和Wilkinson功合器主要是由共面波导、非对称共面带线和隔离电阻组成；直接式热电式功率传感器主要由共面波导、两个热电偶和隔直电容所构成。模数转换部分由STM32和AD620外围电路构成，MCS51单片机用于公式计算，液晶显示部分由一块液晶显示屏构成，这些结构简单高效，大大提高了信号检测器的效率。

Silicon based gap coupling type direct millimeter wave signal detecting instrument

Direct type silicon coupling type of the millimeter wave signal detection instrument is composed of sensor, ADC, MCS51 MCU and LCD display three modules, sensor is composed of coplanar waveguide, coupling structure, phase shifter, SPDT Switch, Wilkinson power divider, Wilkinson power combiner and direct thermoelectric power sensors, the structure in high resistivity Si substrate, two slot coupling structure above the frequency measurement signal, the two gap coupled structure under the implementation of phase measurement signal; Wilkinson power divider and Wilkinson power combiner is mainly composed of a coplanar waveguide, asymmetrical coplanar stripline and isolation resistors; direct type thermoelectric power sensor is mainly composed of a coplanar waveguide, two thermocouples and a capacitor. ADC is composed of STM32 and AD620 peripheral circuit, MCS51 microcontroller for formula, liquid crystal display part is composed of a liquid crystal display, the structure is simple and efficient, greatly improving the efficiency of the signal detector.

【技术实现步骤摘要】
硅基缝隙耦合式的直接式毫米波信号检测仪器
本专利技术提出了硅基缝隙耦合式的直接式毫米波信号检测仪器，属于微电子机械系统(MEMS)的

技术介绍
当今时代是信息科学技术日益深刻发展的时代，各种各样的电子电路技术都层出不穷的出现，在微波领域，对微波信号各种参量的探测技术是人们非常需求的一种科学技术。毫米波信号是波长为一到十毫米范围内的电磁波，它处于微波和远红外波相交叠的区域，简单的说毫米波是微波向高频的延伸或光波向低频的发展，过去，人们只对微波及微波以下的低频信号进行着深刻的研究，但是随着目前信号频率的不断上升，毫米波信号的检测技术也是人们日益注重的课题。其中，频率、相位和功率是描述一个完整毫米波信号的三大参数，毫米波的检测就是对这三大参数的测量，但是随着军事需求的快速增加，原有的信号检测仪器大多已经不能满足当下的需要，尤其是微波频段内的各种高频问题，这些问题一直制约着信号检测器的发展。随着对共面波导缝隙耦合结构、Wilkinson功分器、Wilkinson功合器以及直接式热电式功率传感器的深入研究，针对以上信号检测器的问题，本专利技术在高阻Si衬底上设计了一种将毫米波频率、相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅基缝隙耦合式的直接式毫米波信号检测仪器，该信号检测仪器的传感器部分制作在高阻Si衬底(1)上，是由共面波导(3)、一号缝隙耦合结构(7‑1)、二号缝隙耦合结构(7‑2)、三号缝隙耦合结构(7‑3)、四号缝隙耦合结构(7‑4)、移相器(8)、一号单刀双掷开关(23)、二号单刀双掷开关(24)、一个Wilkinson功分器、三个Wilkinson功合器以及六个直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(7‑1)和二号缝隙耦合结构(7‑2)位于共面波导(3)上侧地线，三号缝隙耦合结构(7‑3)和四号缝隙耦合结构(7‑4)则位于共面波导...

【技术特征摘要】
1.一种硅基缝隙耦合式的直接式毫米波信号检测仪器，该信号检测仪器的传感器部分制作在高阻Si衬底(1)上，是由共面波导(3)、一号缝隙耦合结构(7-1)、二号缝隙耦合结构(7-2)、三号缝隙耦合结构(7-3)、四号缝隙耦合结构(7-4)、移相器(8)、一号单刀双掷开关(23)、二号单刀双掷开关(24)、一个Wilkinson功分器、三个Wilkinson功合器以及六个直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(7-1)和二号缝隙耦合结构(7-2)位于共面波导(3)上侧地线，三号缝隙耦合结构(7-3)和四号缝隙耦合结构(7-4)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，它们之间由一个移相器(8)隔开，首先来看频率检测模块(4)，一号缝隙耦合结构(7-1)连接到第二端口(1-2)，第二端口(1-2)与一号单刀双掷开关(23)的输入端相连，一号单刀双掷开关(23)的输出端分别连接到一号Wilkinson功合器和一号直接式热电式功率传感器，同样的，二号缝隙耦合结构(7-2)连接到第三端口(1-3)，第三端口(1-3)与二号单刀双掷开关(24)的输入端相连，二号单刀双掷开关(24)的输出端分别连接到一号Wilkinson功合器和二号直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直接式热电式功率传感器；再看相位检测模块(5)，三号缝隙耦合结构(7-3)与第四端口(1-4)相连，第四端口(1-4)连接到二号Wilkinson功合器...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖小平，褚晨蕾，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32