Indirect type silicon coupling type of the millimeter wave signal detector is composed of coplanar waveguide, coupling structure, phase shifter, SPDT Switch, Wilkinson power divider, Wilkinson power combiner and indirect type thermoelectric power sensor is composed of high resistivity Si substrate making the whole structure based on four slot the coupling structure, two slot coupling structure above the frequency measurement signal, two slot coupled structure below the implementation phase of the measuring signal, there is a gap between before and after the phase shifter; Wilkinson power divider and Wilkinson power combiner is mainly composed of a coplanar waveguide, asymmetrical coplanar stripline and resistor.; indirect type thermoelectric power sensor by coplanar waveguide, two resistors and a thermopile, thermopile is composed of two different kinds of semiconductor arm cascade, it can be the electric terminal The heat emitted by a barrier is converted to a thermal potential. These structures can integrate frequency, phase and power detection, greatly improving the efficiency of the signal detector.
【技术实现步骤摘要】
硅基缝隙耦合式的间接式毫米波信号检测器
本专利技术提出了硅基缝隙耦合式的间接式毫米波信号检测器,属于微电子机械系统(MEMS)的
技术介绍
在当今的通信系统中,对信号的检测和控制是人们一直关注的重要研究方向,尤其是对于频率较高的毫米波来说,如何高效和简便地检测毫米波信号的各个参数对人们来说也是需要攻克的难题。毫米波信号拥有三个重要的参数,分别为频率、相位和功率,这三个参数的测量技术在军事、航天航空和微波通信等领域有着非常广泛的应用,因此在信息技术日益发展的今天,对毫米波频率、相位和功率的高精度检测是关系国家经济发展和科技创新的重要内容。但是现有的频率检测器、相位检测器和功率检测器不仅结构复杂、成本较高,而且大多不能集成在一起进行统一测量,从而降低了对信号参数检测的效率,因此传统的信号检测技术已经无法实现对毫米波信号的高效监测了。针对以上毫米波信号检测的难题,随着对共面波导缝隙耦合结构、Wilkinson功分器、Wilkinson功合器以及间接式热电式功率传感器的深入研究,本专利技术在高阻Si衬底上设计了一种将毫米波频率、相位和功率检测集成在一起的信号检测器,这种利用缝隙耦合结构的信号检测器结构简单新颖,而且制作成本较低,具有较高的潜在应用价值。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的目的是提供一种硅基缝隙耦合式的间接式毫米波信号检测器,在毫米波范围内,信号的频率检测、相位检测和功率检测的传统结构较为复杂,若只是简单地拼凑集成在一起难度较大,而且效率也较为低下,而本专利技术就利用共面波导缝隙耦合结构简便地将毫米波信号的频率、相位和功率检测集成在了一起,大 ...
【技术保护点】
一种硅基缝隙耦合式的间接式毫米波信号检测器,其特征在于,该信号检测器制作在高阻Si衬底(14)上,是由共面波导(1)、一号缝隙耦合结构(2‑1)、二号缝隙耦合结构(2‑2)、三号缝隙耦合结构(2‑3)、四号缝隙耦合结构(2‑4)、移相器(3)、一号单刀双掷开关(20)、二号单刀双掷开关(21)、一个Wilkinson功分器、三个Wilkinson功合器以及六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(2‑1)和二号缝隙耦合结构(2‑2)位于共面波导(1)上侧地线,三号缝隙耦合结构(2‑3)和四号缝隙耦合结构(2‑4)则位于共面波导(1)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(3)隔开,首先来看频率检测模块(4),一号缝隙耦合结构(2‑1)连接到第二端口(1‑2),第二端口(1‑2)与一号单刀双掷开关(20)的输入端相连,一号单刀双掷开关(20)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(2‑2)连接到第三端口(1‑3),第三端口(1‑3)与二号单 ...
【技术特征摘要】
1.一种硅基缝隙耦合式的间接式毫米波信号检测器,其特征在于,该信号检测器制作在高阻Si衬底(14)上,是由共面波导(1)、一号缝隙耦合结构(2-1)、二号缝隙耦合结构(2-2)、三号缝隙耦合结构(2-3)、四号缝隙耦合结构(2-4)、移相器(3)、一号单刀双掷开关(20)、二号单刀双掷开关(21)、一个Wilkinson功分器、三个Wilkinson功合器以及六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(2-1)和二号缝隙耦合结构(2-2)位于共面波导(1)上侧地线,三号缝隙耦合结构(2-3)和四号缝隙耦合结构(2-4)则位于共面波导(1)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(3)隔开,首先来看频率检测模块(4),一号缝隙耦合结构(2-1)连接到第二端口(1-2),第二端口(1-2)与一号单刀双掷开关(20)的输入端相连,一号单刀双掷开关(20)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(2-2)连接到第三端口(1-3),第三端口(1-3)与二号单刀双掷开关(21)的输入端相连,二号单刀双掷开关(21)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(5),三号缝隙耦合结构(2-3)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(2-4)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...
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