基于MEMS微波功率傳感技術的微波頻率檢測器研究.pdf

1、隨著微波技術的不斷發(fā)展，未來射頻和微波系統(tǒng)的設計要求具備體積小、重量輕、功耗低、集成度高等優(yōu)點。RFMEMS技術可以很好的滿足這些要求，解決目前射頻電路發(fā)展中遇到的瓶頸。在表征微波信號的三大基本參數(shù)（幅度、頻率和相位）之中，頻率是最基本參數(shù)，也是微波領域各種研究的基礎。目前已有的微波頻率檢測方法，主要分為以下幾類:外差法、計數(shù)法、諧振法和比相法四種。其中比相法由于其寬頻帶、易于集成、結構簡單和易使用MEMS技術實現(xiàn)等特點，相對于其它方法

2、有較大的優(yōu)越性。本文利用比相法的原理設計一種基于MEMS的微波頻率檢測器，它是由一分三功分器、CPW傳輸線、功合器以及MEMS微波功率傳感器組成的。本文按照自底向上的方式對X波段MEMS微波信號頻率檢測器進行了分析與模擬，建立了從器件到系統(tǒng)的各級微波解析模型。
　　首先，對組成系統(tǒng)的基本器件進行了設計與仿真。在經(jīng)典威爾金森功分器的基礎上，設計了帶有電容負載的一分二功分器。通過與經(jīng)典威爾金森功分器的仿真結果比較，得出它在微波性能沒有

3、明顯退化的情況下，可以有效的減少版圖面積。對于一分三功分器的設計，考慮了直接式和級聯(lián)式兩種方案，并分別作了設計與模擬，歸納了各自的優(yōu)缺點。
　　其次，對組成系統(tǒng)的基本器件散射參數(shù)進行了推導。一是得出了無耗情況下經(jīng)典威爾金森功分器的散射參數(shù)模型。由于模型沒有考慮非理想特性的影響，是完全符合ADS軟件仿真的結果的。二是通過引入相關的傳輸線損耗模型，并且忽略版圖中的拐角及不連續(xù)，將功分器版圖化簡為等效電路模型，通過奇偶模分析方法得到了電