一種新型MEMS微波功率傳感器的設(shè)計(jì)與模擬

4 結(jié)論

本文提出了一種新型的三明治結(jié)構(gòu)MEMS微波功率傳感器。這種新型傳感器是基于傳熱學(xué)原理，使用四個(gè)并聯(lián)的200 Q終端負(fù)載電阻呈上下分布的立體結(jié)構(gòu)，以達(dá)到垂直傳熱的目的，而區(qū)別于傳統(tǒng)微波功率傳感器水平傳熱方式，因此在靈敏度上有了大幅提升。使用ANSYS模擬了三明治結(jié)構(gòu)的終端負(fù)載電阻及熱電堆溫度分布并和傳統(tǒng)型結(jié)構(gòu)做了比較，通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，在輸入相同功率的情況下(20 mW)，三明治結(jié)構(gòu)的熱電堆熱端具有更高的溫度分布，最高點(diǎn)溫度達(dá)到331 K，高于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)最高點(diǎn)1O K左右，因此在兩種結(jié)構(gòu)冷端溫度基本相等的情況下，三明治結(jié)構(gòu)冷熱端具有更高的溫度差，因?yàn)殪`敏度和熱電堆冷熱端的溫度差成正比，所以這種新型微波功率傳感器具有比傳統(tǒng)型傳感器高得多的靈敏度。同時(shí)用HFSS模擬了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和三明治結(jié)構(gòu)的回波損耗S 三明治結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的回波損耗基本一致，在1～6 GHz的頻率范圍內(nèi)，三明治結(jié)構(gòu)的S 小于-30 dB，在6～2O GHz的頻率范圍內(nèi)，S 小于-20 dB，保持了較小的損耗。最后給出了新型傳感器的制造方法與工藝步驟。

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廖小平(1966一)，男，教授、博士生導(dǎo)師，

主要從事RF MEMS研究，xpliao@

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