The utility model relates to a piezoelectric microwave power sensor d31 based on a fixed beam. The sensor comprises a high resistivity silicon substrate, and a coplanar waveguide transmission line and a fixed beam are arranged on the high resistivity silicon substrate. The coplanar waveguide transmission line includes a central signal line and a ground line, which are arranged on both sides of the central signal line and are utilized at both ends of the fixed beam. The pier is fixed between the signal line of the communication center and the ground line, and a mass block is embedded directly below the fixed beam. There are four piezoelectric layers above the fixed beam. The dielectric layer is filled between the four piezoelectric layers and the fixed beam. When the microwave power is transmitted in the coplanar waveguide, the fixed beam is pulled down by the electrostatic force, and the piezoelectric layer is generated accordingly. Deformation, according to piezoelectric effect, the charge distribution on the piezoelectric material layer changes, resulting in one-to-one voltage corresponding to microwave power, and microwave power is detected by detecting voltage. The microwave power sensor of the utility model has the advantages of novel structure, easy integration and high sensitivity.
【技术实现步骤摘要】
基于固支梁的d31的压电式微波功率传感器
本技术涉及微电子机械系统
,具体涉及一种基于固支梁的d31的压电式微波功率传感。
技术介绍
在微电子机械系统(MEMS)的微波研究中,微波功率是表征微波信号的一个重要参数,在微波信号的产生、传输及接收各个环节的研究中,微波功率的检测是必不可少的。最常见的微波功率检测器是基于固支梁结构的电容式微波功率传感器,如MEMS固支梁式在线微波功率传感器及其制备方法专利号:201010223810.5,基于固支梁和直接式功率传感器的微波检测系统及其检测方法(专利号:201310027303.8)。当微波信号经过共面波导传输时,在共面波导和固支梁之间产生静电力,使固支梁下拉,测试电极与固支梁之间电容值发生变化,通过电容检测电路测出电容,其值是与信号功率幅度是一一对应的,从而检测出信号功率的幅度。然而,电容式微波功率传感器的输出有非线性,其寄生电容和分布电容对灵敏度和测量精度的影响较大,联接电路较复杂等。
技术实现思路
为了解决上述问题本技术提供了一种基于固支梁的d31的压电式微波功率传感器。该微波功率传感器利用压电效应产生与微波功率一一对应的电信号,从而进行测量,具有可观的电输出性能、较高的稳定性,高良品率等特点。为了达到上述目的,本技术是通过以下技术方案实现的:本技术是一种基于固支梁的d31的压电式微波功率传感器,传感器包括高阻硅衬底,在高阻硅衬底上设有共面波导传输线和固支梁,共面波导传输线是包括中心信号线和地线,地线设置在中心信号线的两侧,固支梁两端利用桥墩固定在信中心信号线和地线之间,固支梁正下方嵌入一质量块,固支梁的上 ...
【技术保护点】
1.一种基于固支梁的d31的压电式微波功率传感器,其特征在于:所述传感器包括高阻硅衬底,在所述高阻硅衬底上设有共面波导传输线和固支梁(3),所述共面波导传输线是包括中心信号线(1)和地线(2),所述地线(2)设置在所述中心信号线(1)的两侧,所述固支梁(3)两端利用桥墩固定在所述信中心信号线(1)和地线(2)之间,所述固支梁(3)正下方嵌入一质量块(4),所述固支梁(3)的上方有四块压电材料层,四块所述压电材料层与所述固支梁(3)之间填充着介质层(5),当微波功率在共面波导传输时,固支梁(3)受到静电力下拉,压电材料层随之产生形变,根据压电效应,压电材料层上电荷的分布发生变化,产生与微波功率一一对应的电压,通过检测电压进行微波功率的检测。
【技术特征摘要】
1.一种基于固支梁的d31的压电式微波功率传感器,其特征在于:所述传感器包括高阻硅衬底,在所述高阻硅衬底上设有共面波导传输线和固支梁(3),所述共面波导传输线是包括中心信号线(1)和地线(2),所述地线(2)设置在所述中心信号线(1)的两侧,所述固支梁(3)两端利用桥墩固定在所述信中心信号线(1)和地线(2)之间,所述固支梁(3)正下方嵌入一质量块(4),所述固支梁(3)的上方有四块压电材料层,四块所述压电材料层与所述固支梁(3)之间填充着介质层(5),当微波功率在共面波导传输时,固支梁(3)受到静电力下拉,压电材料层随之产生形变,根据压电效应,压电材料层上电荷的分布发生变化,产生与微波功率一一对应的电压,通过检测电压进行微波功率的检测。2.根据权利要求1所述基于固支梁的d31的压电式微波功率传感器,其特征在于:所述压电材料层包括压电材料层P1、压电材料层P2、压电材料层P3、压电材料层P4,所述压电材料层P1、压电材料层P2、压电材料层P3、压电材料层P4之间通过平板电极及其互联线(6)串联起来。3.根据权利要求2所述基于...
【专利技术属性】
技术研发人员:戴瑞萍,陆颢瓒,宁楠楠,王德波,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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