MEMS微波信號(hào)相位檢測(cè)的研究.pdf

1、在目前微波工業(yè)的重心向商業(yè)民用轉(zhuǎn)移的大趨勢(shì)下，直接在微波頻段通過(guò)幅值測(cè)量來(lái)獲取相位信息的測(cè)相方法成為人們研究熱點(diǎn)。本課題組設(shè)計(jì)了一種基于MEMS技術(shù)的X波段微波信號(hào)相位檢測(cè)器，它不消耗直流功率，并且檢測(cè)寬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
　　本文對(duì)組成微波信號(hào)相位檢測(cè)器的威爾遜功合器及MEMS熱電式微波功率傳感器分別進(jìn)行了原理分析與模擬，建立了相位檢測(cè)器的等效電路模型，并對(duì)其在鎖相環(huán)中的應(yīng)用展開(kāi)了研究。主要內(nèi)容包括:
　　(1)在電容補(bǔ)償式威爾

2、遜功合器的物理版圖基礎(chǔ)上，運(yùn)用ADS仿真軟件，構(gòu)建出功合器的電路結(jié)構(gòu)圖。在HFSS有限元軟件的模擬結(jié)果的指導(dǎo)下，通過(guò)調(diào)整補(bǔ)償電容的接入位置和串聯(lián)電阻的大小，提高功合器的ADS電路模型的準(zhǔn)確度。通過(guò)電路仿真器的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)功率合成信息的直觀(guān)表達(dá)。
　　(2)依據(jù)熱電等效原理，采用球狀等溫面包裹法對(duì)優(yōu)化后的MEMS熱電式功率傳感器進(jìn)行分區(qū)來(lái)構(gòu)建等效熱阻網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)SDD端電壓電流關(guān)系的非線(xiàn)性定義，反映出隨溫度變化的熱導(dǎo)率對(duì)熱阻的影響。根據(jù)

3、ANSYS的穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)模擬結(jié)果對(duì)ADS等效熱阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行修正以保證溫度空間上分布及溫度時(shí)間上響應(yīng)的準(zhǔn)確度。
　　(3)基于宏模型思想，復(fù)雜的塞貝克效應(yīng)可以由壓控電壓源進(jìn)行近似表達(dá)，并且通過(guò)相關(guān)系數(shù)設(shè)定，壓控電壓源可以方便地實(shí)現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間的約束。在功合器和功率傳感器等效模型的基礎(chǔ)上，在電路包絡(luò)仿真環(huán)境下，本文首次提出了相位檢測(cè)器的等效電學(xué)模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)的對(duì)照，對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。
　　(4)文章最后使用該模型對(duì)相位檢測(cè)器在鎖相環(huán)應(yīng)用