一种高灵敏度在线式MEMS微波功率传感器

为了改善在线式MEMS微波功率传感器的灵敏度特性，设计了一种新型双悬臂梁结构的MEMS微波功率传感器。该结构将测试电极和锚区设计在中心信号线的两侧。建立了双悬臂梁集总电路等效模型，研究了双悬臂梁结构的微波功率传感器的微波特性。构建了枢纽式双悬臂梁静力学模型，研究并分析了新型悬臂梁结构的过载功率与灵敏度。结果表明，相比于测试电极和锚区位于信号线同侧的传统单悬臂梁结构，新型双悬臂梁结构的灵敏度提升了6～8倍。这在一定程度上解决了电容式微波功率传感器检测灵敏度较低的问题。     

热电式MEMS微波功率传感器的优化设计

为了提高热电式微波功率传感器的传热效率,改善传感器的性能,对热电式微波功率传感器的衬底结构进行了优化设计,得到了最优的衬底结构尺寸。首先研究衬底厚度对热电式微波功率传感器的影响,然后根据得到的最优衬底厚度,研究基底膜位置及尺寸对热电式微波功率传感器性能的影响,最后对所得最优衬底结构传感器的微波特性以及电磁场分布进行研究。结果表明,当传感器衬底的结构尺寸最优时,传感器的最高温度达到352.76 K,S参数小于-20.62 dB。该结构不仅减少了热量在衬底的堆积,提高了负载电阻到热电堆的热传输效率,而且具有良好的微波特性。     

自动门微波传感器原理

自动门微波传感器是采用多普勒原理的一种自动门微波传感器。自动门微波传感器是利用微波的传输性能好、易反射、被吸收功率易测量等特点,用专门的微波振荡器来产生微波,特定的天线收发微波。     

MEMS微波功率传感器的研究与进展

介绍MEMS微波功率传感器的研究与发展,包括自加热式、间接加热式、插入式和电容式微波功率传感器.文中以共面波导(CPW)、负载电阻和热堆作为微波功率传感器的基本单元,对这些基本单元分别作了分析,并给出了这些基本单元和总体结构的性能指标,同时介绍了Si和G以s衬底上制备微波功率传感器的主要工艺.     

小型移动目标微波探测系统设计

基于微波雷达的多普勒效应,设计了一种基于微波传感器和PIC12F675微控制器的小型探测系统。该系统由微波传感器、信号放大滤波电路和单片机采样处理电路三部分构成。详细分析了该探测系统的工作原理和微波传感器、信号处理电路的设计。在此基础上进行了实验,结果表明:该系统在一定范围内实现了对移动目标的实时探测,并且具有小体积、低成本、隐蔽性好、易于安装等优点。     

真空微电子学综述

本文简要介绍真空微电子学几个发展领域－场发射材料，平板显示，传感器以及微波和毫米波放大器的现状。     

电容式MEMS微波功率传感器过载功率的优化

提出了一种等效串联电容式MEMS微波功率传感器,在不影响传感器微波性能的前提下,实现了过载功率的提升。分别建立了传感器的力学模型和集总参数模型,对过载功率特性和微波特性进行了优化与分析。使用Ansys软件和Hfss软件对传感器相关参数进行了仿真,验证了文章所建立模型的准确性。结果表明,当MIM电容相对值β从1.25变化至0.8时,过载功率可提高3.43倍至6.57倍;经过优化,系统仍保持较好的微波匹配特性。该研究成果对于MEMS微波功率传感器过载功率的提高具有一定的参考价值。     

功率计产品性能的新突破——HP公司推出新一代微波功率计和传感器

众所周知,功率是射频和微波测量 技术中的一个十分重要的参数。 功率测量在微波工程实践中占据显著地位。长期以来,HP公司生产的功率计一直被工业广泛用作射频和微波功率测量的实用标准。最近,该公司又推出了一种全新的新一代功率计和传感器,即 HP EPM-441A(单通道)、HP EPM-442A(双通道)功率计和 HPECP-E18A(10MHz～18GHz)、HPECP-E26A(50MHz～26,5GHz)传感器。两者的配套使用,使微波功率测量标准的水平又跃上一个新台阶,功率计和传感器的技术先进性令人瞩目。综合起来,其突出特点主要有以下两个方面:     

热电式MEMS微波功率传感器的封装研究

为了研究热电式MEMS微波功率传感器封装后的性能,提出了一种COB技术的封装方案。首先,采用有限元仿真软件HFSS仿真封装前后的微波特性;然后,基于GaAs MMIC技术对热电式MEMS微波功率传感器进行制备,并对制备好的芯片进行封装。最后,对封装前后传感器的微波特性及输出特性进行测试。实验结果表明,在8～12 GHz频率范围内,封装后回波损耗小于-10.50 dB,封装前的灵敏度为0.16 mV/mW@10 GHz,封装后的灵敏度为0.18 mV/mW@10 GHz。封装后的热电式微波功率传感器输出电压与输入功率仍有良好的线性度。该项研究对热电式MEMS微波功率传感器封装的研究具有一定的参考价值和指导意义。     

基于微流控芯片的生物传感器发展现状与展望

微流控芯片具有样品体积小、检测成本低、检测时间短等优点,与光学传感器、电化学传感器和微波传感器结合可以构建灵敏度高、可重复、便携的检测系统。对微流控芯片在生物传感器中的最新应用进行了综述,并介绍了各种生物传感器的特性和原理,通过生物传感器和微流控芯片集成实现了对复杂生物指标的快速和高灵敏度检测。对未来的发展方向进行了展望,并提出了新一代生物微流控传感器发展中存在的挑战和应对问题的策略。     

微波加热中物料实时温度测量无线传感器及其网络

微波作为新型的清洁能源在工业生产中得到广泛应用.然而,微波选择性加热导致的加热不均匀和微波场中温度难以准确实时测量的问题限制了微波工业设备的高效设计与应用.针对以上问题,本文设计了一种基于无线传感器网络和单片机技术的微波加热温度测量系统,该系统以STM32作为微控制器、CC1101作为无线收发器组成星型无线传感器网络,...     

MEMS微波功率传感器的三维等效电路模型

为了得到热电式MEMS微波功率传感器的三维温度分布和时间常数,建立了传感器的三维等效电路模型。首先根据热-电参数的等效关系和传感器的结构建立等效电路模型。接着,对等效电路的单元模块进行理论分析。最后,根据建立的三维等效电路模型研究传感器的温度分布和响应时间。传感器的灵敏度为0.076 mV/mW@10 GHz,时间常数为56.24μs。测试结果表明,传感器的灵敏度为0.06 mV/mW@10 GHz,时间常数为85μs。所建立的三维等效电路模型不但可以得到微波功率传感器的响应时间,而且可以准确地得到热量在衬底的耗散情况。因此,本研究对热电式MEMS微波功率传感器设计具有一定的参考价值。     

基于人工局域表面等离激元的液晶微波介电常数测量传感器

液晶材料在微波频段具有良好的调制特性，在微波可调谐器件领域具有巨大的应用潜力。本文针对液晶材料微波介电常数的测量需求，提出了一种基于人工局域表面等离激元谐振的传感器。通过设计环形谐振器结构，在sub-6 GHz频段形成局域表面等离激元窄带谐振峰。通过给液晶施加外加电场，能够实现对液晶介电常数的调控。通过谐振频点位置的拟合，能够得到对应的液晶的介电常数大小，从而实现液晶材料在微波频段的介电常数的测量。本文研究了不同液晶层厚度、不同液晶介电常数对人工局域表面等离激元谐振频点的影响。随着液晶层厚度增加或者液晶介电常数的减小，谐振频点f₁和f₂都逐渐增大。当液晶层厚度大于或等于0.5 mm时，谐振频点f₁和f₂随介电常数的变化具有良好的线性度，且具有高灵敏度(>400 MHz/Δε)，远大于基于目前报道的其他形式介电常数传感器。同时，本传感器结构可以在液晶层上下施加电场，从而实现在不同外加电场作用下液晶材料微波介电常数的测量，在液晶微波特性研究领域具有应用潜力。     

对称双悬臂梁结构MEMS微波功率传感器研究

为了提升电容式MEMS微波功率传感器的测量灵敏度,本文充分利用传感器的内部空间结构,提出了一种基于对称双悬臂梁结构的电容式微波功率传感器.根据对称式双梁结构的特点,建立了对称双悬臂梁结构的枢纽式机电模型.研究和分析了对称双悬臂梁结构的测量灵敏度和过载功率.实验结果表明,在悬臂梁初始间距相同的条件下,对称双梁结构的测量灵...     

耦合式MEMS微波功率传感器集总参数模型的优化

耦合式MEMS微波功率传感器的集总参数模型可用于分析并计算器件的微波特性,是设计传感器相关结构尺寸的重要参考依据。针对目前传感器日益复杂化的阻抗匹配结构,对现有的集总参数模型进行了优化,并进行了相关理论推导。实验结果表明,优化后的模型计算出的反射系数最大误差为6.0 dB,插入损耗最大误差为0.7 dB,模型准确度相较于优化前有了明显的提升。因此,优化的集总参数模型对耦合式MEMS微波功率传感器的设计与优化具有一定的应用价值与参考意义。     

热电式MEMS微波功率传感器的热学特性研究

热电转换效率直接影响热电式MEMS微波功率传感器的性能。着重对衬底掏空结构的热电式微波功率传感器进行了研究。将热电式微波功率传感器分成三个区域,建立了傅里叶模型,研究背面刻蚀的长度与厚度对热电堆热端温度的影响,发现热电堆两端温差与背面刻蚀的长度、厚度成正比。利用有限元仿真软件ANSYS,对不同刻蚀长度、厚度的传感器进行热学仿真。结果表明,背面刻蚀尺寸越大,热电堆两端的温差越大,传感器的灵敏度得到提高。仿真结果与模型结果具有较高的一致性,验证了模型的准确性。     

一种开路短截线结构的耦合式微波功率传感器

提出了一种基于MEMS技术的在线式微波功率传感器结构,并对该结构进行了理论分析、设计、制作和测量。该微波功率传感器通过加入阻抗匹配和开路短截线结构实现低损耗和宽频带的在线测量。该结构制作工艺与GaAs MMIC工艺完全兼容。测量结果显示,在8GHz～12GHz频率范围内,微波功率传感器的反射系数小于-18dB,插入损耗优于0.45dB,在10GHz中心频率下的灵敏度为12.0μV/mW。     

实用的传感器信号识别处理电路

在自动控制系统中，对来自传感器的信号需要正确的检测和识别。本文给出了两个电路，适用于振动、红外、微波、超声波等传感器电路开关（有、无）信号的检测。（１）用一片双Ｄ触发器ＣＭＯＳ４０１３完成信号检测识别如图１所示：Ｕ１∶Ａ接成不可重复触发的单稳电路。当...     

微电子制造科学与技术计划中的干法刻蚀工艺及传感器

微电子制造科学与技术（ＭＭＳＴ）规划中大多数刻蚀工艺都是在德克萨斯仪器公司设计并制造的先进的真空工艺设备中实现的。反应离子刻蚀设备和微波刻蚀技术结合现场传感器，并且与一个工厂联网的计算机集成制造（ＣＩＭ）系统相连接，传感器和计算机集成制造（ＣＩＭ）系统通过提供实时控制能力有助于实现工艺要求，还使得某些工艺的逐批控制和其他工艺的标准统计工艺控制成为可能。     

双通道MEMS微波功率传感器的悬臂梁设计

为实现热电式MEMS微波功率传感器与电容式MEMS微波功率传感器的兼容,得到一种性能优良的双通道MEMS微波功率传感器,需要对MEMS悬臂梁的匹配特性进行分析与设计。根据MEMS悬臂梁的一维集中参数模型,分析了MEMS悬臂梁的吸合电压,研究了MEMS悬臂梁的位移与电容的变化关系以及MEMS悬臂梁的谐振频率,得到了MEMS悬臂梁的匹配特性与MEMS悬臂梁高度的变化关系。实验结果表明,当MEMS悬臂梁的高度设计为10 μm时,MEMS悬臂梁的谐振频率为16.13 kHz,在8～12 GHz频率范围内,回波损耗均小于－19 dB。