專利名稱：一種mems溫度補償式微波功率檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MEMS溫度補償式微波功率檢測裝置，屬于微電子機械系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在微波技術(shù)發(fā)展中，微波功率是微波系統(tǒng)的三大重要參數(shù)之一。微波功率檢測在任何微波研究中是必不可少的。現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)發(fā)展要求微波功率傳感器能夠精確檢測微波功率。最常見的微波功率檢測器是主要基于seeback效應(yīng)，具有高靈敏度和響應(yīng)快的特點，如圖1和圖2所示，現(xiàn)有的MEMS微波功率傳感器由共面波導(dǎo)傳輸線1、氮化鉭電阻3、熱電堆4、砷化鎵襯底5和壓焊塊6。共面波導(dǎo)傳輸線I接收來自微波功率源的功率，并傳導(dǎo)到位于共面波導(dǎo)傳輸線I末端氮化鉭電阻3。通過氮化鉭電阻3將功率吸收并轉(zhuǎn)化為熱。熱電堆4由于seeback效應(yīng),能夠?qū)徂D(zhuǎn)為電壓輸出。但缺點在于熱量可以通過襯底和空氣散失，其中襯底散失的熱量最多。輸出的直流電壓與溫度有較強的依賴關(guān)系，從而影響檢測的精確度，限制了適用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:本發(fā)明提出一種MEMS溫度補償式微波功率檢測裝置，能夠?qū)ΜF(xiàn)有微波功率傳感器作溫度補償，提高其檢測精度。技術(shù)方案:本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種MEMS溫度補償式微波功率檢測裝置，其包括功率分配器、微波功率傳感器三、溫度補償模塊以及運算電路；所述功率分配器將輸入微波功率的三分之一分配給微波功率傳感器三，三分之二分配給溫度補償模塊；溫度補償模塊通過運算電路對微波功率傳感器三進行溫度補償。所述溫度補償模塊包括微波功率傳感器二，和被隔離環(huán)包圍的微波功率傳感器一；微波功率傳感器一和微波功率傳感器二各輸入三分之一的輸入微波功率；微波功率傳感器一、微波功率傳感器二和微波功率傳感器三均輸出到運算電路均輸出到運算電路。所述運算電路包括對微波功率傳感器一和微波功率傳感器二輸出電壓求差的減法器，將減法器輸出電壓與微波功率傳感器三相加的加法器，對加法器輸出信號乘以三的乘法器。有益效果:本發(fā)明一種MEMS溫度補償式微波功率檢測裝置，通過溫度補償模塊和運算電路對現(xiàn)有微波功率傳感器進行溫度補償，從而提高了微波功率檢測的精度。


圖1為現(xiàn)有微波功率傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有微波功率傳感器的A-A面截面圖；圖3為本發(fā)明一種MEMS溫度補償式微波功率檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。本發(fā)明包括功率分配器16、微波功率傳感器三C、溫度補償模塊以及運算電路。其中溫度補償模塊包括微波功率傳感器二 B和微波功率傳感器一 A。運算電路包括減法器、力口法器和乘法器。如圖3所示，待測的微波功率首先進入功率分配器16，由功率分配器16分成三個功率相同的微波信號，并分別輸入到微波功率傳感器一 A、微波功率傳感器二 B和微波功率傳感器三C。其中微波功率傳感器一 A的外圍設(shè)有由等離子體干法刻蝕工藝刻蝕而成的隔離環(huán)11，使微波功率傳感器一 A構(gòu)成隔熱的隔離島結(jié)構(gòu)。所述隔離環(huán)11的深度為90um，寬度為5um。隔離環(huán)11中充滿空氣，由于空氣是較好的絕熱介質(zhì)，使微波功率傳感器一 A的輸出更加精確。由于襯底的散熱作用，使得微波功率傳感器二 B和微波功率傳感器三C輸出的電壓會包含一定的誤差。微波功率傳感器二 B和微波功率傳感器三C這兩個傳感器的誤差大小相等，正負相同。微波功率傳感器二 B和微波功率傳感器一 A均輸出電壓到運算電路的減法器中，減法器對兩者求差計算出由溫度所引起的誤差。減法器輸出到加法器，加法器的另一個輸入端連接微波功率傳感器三C。加法器將減法器得到的誤差再加到微波功率傳感器三C的輸出電壓上，實現(xiàn)溫度補償。加法器輸出端連接到乘法器。由于一個微波功率傳感器所測量的功率僅為輸入微波功率的三分之一，所以乘法器對輸入的電壓再乘以三，得到最終的輸出電壓。
權(quán)利要求
1.一種MEMS溫度補償式微波功率檢測裝置，其特征在于，包括功率分配器(16)、微波功率傳感器三(C)、溫度補償模塊以及運算電路； 所述功率分配器(16)將輸入微波功率的三分之一分配給微波功率傳感器三(C),輸入微波功率的三分之二分配給溫度補償模塊； 溫度補償模塊通過運算電路對微波功率傳感器三(C)的輸出電壓進行溫度補償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS溫度補償式微波功率檢測裝置，其特征在于，所述溫度補償模塊包括微波功率傳感器二(B)，和被隔離環(huán)(I)包圍的微波功率傳感器一(A);微波功率傳感器一(A)和微波功率傳感器二(B)各輸入三分之一的輸入微波功率；微波功率傳感器一(A)、微波功率傳感器二(B)和微波功率傳感器三(C)均輸出到運算電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS溫度補償式微波功率檢測裝置，其特征在于，所述運算電路包括對微波功率傳感器一(A)和微波功率傳感器二(B)輸出電壓求差的減法器，將減法器輸出電壓與微波功率傳感器三(C)相加的加法器，對加法器輸出信號乘以三的乘法器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種MEMS溫度補償式微波功率檢測裝置，其包括功率分配器、微波功率傳感器三、溫度補償模塊以及運算電路。通過溫度補償模塊和運算電路對現(xiàn)有微波功率傳感器進行溫度補償，從而提高了微波功率檢測的精度。
文檔編號G01R21/14GK103149425SQ201310066820
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者廖小平, 周銳 申請人:東南大學(xué)