一種新型MEMS微波功率傳感器的設計與模擬

4 結論

本文提出了一種新型的三明治結構MEMS微波功率傳感器。這種新型傳感器是基于傳熱學原理，使用四個并聯(lián)的200 Q終端負載電阻呈上下分布的立體結構，以達到垂直傳熱的目的，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模擬了三明治結構的終端負載電阻及熱電堆溫度分布并和傳統(tǒng)型結構做了比較，通過比較可以發(fā)現(xiàn)，在輸入相同功率的情況下(20 mW)，三明治結構的熱電堆熱端具有更高的溫度分布，最高點溫度達到331 K，高于傳統(tǒng)結構最高點1O K左右，因此在兩種結構冷端溫度基本相等的情況下，三明治結構冷熱端具有更高的溫度差，因為靈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。同時用HFSS模擬了傳統(tǒng)結構和三明治結構的回波損耗S 三明治結構與傳統(tǒng)結構的回波損耗基本一致，在1～6 GHz的頻率范圍內，三明治結構的S 小于-30 dB，在6～2O GHz的頻率范圍內，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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