MEMS在線式微波頻率檢測器的研究.pdf

1、在微波技術(shù)領(lǐng)域中，頻率是微波信號的最基本和最重要的參數(shù)之一，頻率與許多不同的學(xué)科領(lǐng)域的聯(lián)系非常密切，因此，微波頻率的測量有重要的意義。通過調(diào)研近十年的國內(nèi)外文獻(xiàn)，在微波頻段主要有五種頻率檢測方法:諧振法、相位比較法、差頻法、光子技術(shù)法和電子計數(shù)法。其中相位比較法具有結(jié)構(gòu)簡單，可測頻帶范圍寬的優(yōu)點，同時易于與MEMS技術(shù)的集成，能適應(yīng)當(dāng)前系統(tǒng)小型化的要求，相對于其它方法更有優(yōu)勢。
　　本文基于相位比較法的測頻原理模擬并設(shè)計了一種中心

2、頻率在35GHz的MEMS在線式微波頻率檢測器，它主要是由MEMS懸臂梁式耦合結(jié)構(gòu)、功分器、CPW傳輸延遲線和MEMS微波功率傳感器構(gòu)成。本文主要研究成果包括:
　　(1)以典型的Wilkinson功分器為基礎(chǔ)，通過改善該傳輸線的連續(xù)性，削弱了傳輸線拐角對于微波性能的影響，設(shè)計了一個中心頻率在34GHz的功分器，在30GHz～40GHz范圍內(nèi)，其輸入端口回波損耗在-19dB以下，最小值約為-39dB，輸入端口和輸出端口間的插入損耗

3、在中心頻率處約為-3.66dB，滿足了微波頻率檢測器的需求。
　　(2)由于目前所發(fā)表的MEMS頻率檢測器都是終端式的，不能實現(xiàn)在線檢測，因此，本文首次提出了一種在線式的MEMS微波頻率檢測器。利用軟件HFSS對其進(jìn)行了模擬，在30GHz～40GHz范圍內(nèi)，其輸入端口的回波損耗在-30dB以下，輸入輸出端口間的插入損耗不到-0.8dB，頻帶范圍較寬并且線上損耗較小。
　　(3)基于GaAs MMIC工藝，制備和測試了該種ME

4、MS在線式微波頻率檢測器，利用微波網(wǎng)絡(luò)分析儀測試獲取了器件的S參數(shù)，在30GHz～40GHz范圍內(nèi)其輸入端口的回波損耗在-24dB以下，而輸入輸出端口間的插入損耗小于-1dB。
　　(4)在考慮傳輸線損耗的基礎(chǔ)上，自底向上地建立了MEMS在線式微波頻率檢測器的S參數(shù)解析模型，并總結(jié)了多端口網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)模型的推導(dǎo)方法。并對S參數(shù)模型的計算結(jié)果、軟件模擬結(jié)果以及S參數(shù)測試結(jié)果進(jìn)行了比較，分析了S參數(shù)模型的準(zhǔn)確性和結(jié)果之間存在差異的原因，