Ka波段在线自检测MEMS微波功分器的设计与优化

发布时间：2022-01-21 15:33

　　提出了一种基于MEMS技术,由MEMS微波功分器和在线式MEMS微波功率传感器组成的在线自检测MEMS微波功分器,实现了MEMS微波功分器在Ka波段的实时在线功率自检测。MEMS微波功分器为T型功率等分功分器,由共面波导、圆形的不对称共面带线和空气桥构成,三个端口处分别放置三个相同的在线式MEMS微波功率传感器用于端口处信号功率的实时监测。该结构基于GaAs MMIC工艺,它可以与GaAs微波电路实现单片集成。通过ADS和HFSS软件的协同仿真,在中心频率34 GHz处,回波损耗S₁₁小于-30 dB,插入损耗S₂₁(S₃₁)约为-4.7 dB。在26 GHz～40 GHz的频率范围内,S₁₁约小于-15 dB,隔离度S₂₃小于-15 dB。 

【文章来源】：传感技术学报. 2020,33(09)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

微波功分器结构图

将图4所示的微波功分器结构在HFSS中进行建模和模拟仿真,可以得到如图5所示的S参数特性曲线,回波损耗S11如图5(a)所示,中心频率相对 35 GHz 有所偏移,S11最小值约为-27 dB,在30 GHz～40 GHz频段范围内,S11小于-15 dB。图5(b)为微波功分器的输入输出端口间的插入损耗,在中心频率处S21=-3.83 dB,S31=-3.84 dB,可见微波功分器的工作频率在35 GHz左右时传输线上有较大的损耗,但是这并不影响微波功分器等分功率的实现。总体来看,在30 GHz～40 GHz的频段范围内,设计的微波功分器满足设计的性能要求,可以作为在线自检测MEMS微波功分器的基础部件加以使用。

在微波和毫米波单片集成电路(MMIC)中,在线式MEMS微波功率传感器具有优越的微波特性、好的传感性能和微小的体积[11]。在线式MEMS微波功率传感器是由MEMS微波功率耦合器和间接加热式微波功率传感器组合而成,基本结构如图6所示。图7 微波功率耦合器的HFSS仿真

【参考文献】：
期刊论文
[1]微波产品焊点典型失效模式可靠性研究[J]. 李泊.  电子与封装. 2019(07)
[2]MEMS薄膜塞贝克系数的测试结构研究进展[J]. 张晓强,李伟华,周再发.  微纳电子技术. 2013(08)
[3]一种新型MEMS微波功率传感器的理论模型与优化设计[J]. 黄从朝,黄庆安,廖小平.  传感技术学报. 2006(05)

博士论文
[1]面向锁相环的MEMS微波相位检测器的研究[D]. 韩居正.东南大学 2017



本文编号：3600532