從微波談到微波功率傳感器，漸變結(jié)構(gòu)微波功率傳感器介紹

在這篇文章中，小編將對微波功率傳感器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對微波功率傳感器的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

一、從微波談到微波功率傳感器

微波能量通常是通過特殊設(shè)備通過直流電或50Hz交流電獲得的?？梢援a(chǎn)生微波的設(shè)備有很多種，但主要分為兩類：半導(dǎo)體設(shè)備和電真空設(shè)備。電真空裝置是使用電子在真空中移動(dòng)以完成能量轉(zhuǎn)換的裝置，或稱為電子管。在電真空裝置中，有可以產(chǎn)生大功率微波能量的磁控管，多腔速調(diào)管，微波三極管，四極管，行波管等。磁控管和速調(diào)管主要用于微波加熱領(lǐng)域，特別是在工業(yè)應(yīng)用中。

微波波長約為1m?1mm(對應(yīng)頻率約為300MHz至3THz)的電磁波。電磁頻譜的此部分包括分貝波，厘米波，毫米波和亞毫米波波段。在雷達(dá)和常規(guī)微波技術(shù)中，拉丁字母代碼通常用于指示更精細(xì)的頻段劃分。

以上關(guān)于微波的波長或頻率范圍是傳統(tǒng)慣例。從現(xiàn)代微波技術(shù)的發(fā)展角度來看，通常認(rèn)為短于1毫米的電磁波(即亞毫米波)屬于微波范圍，是現(xiàn)代微波研究的重要領(lǐng)域。

微波功率是表征微波信號特性的重要參數(shù)。對于增益控制、電路保護(hù)、雷達(dá)監(jiān)視等國防和通信領(lǐng)域來說，它是必不可少的。因此，微波功率的檢測非常重要。因此，有必要向所有人解釋微波功率傳感器。

微波功率傳感器采用專用的功率變換電路把交流功率信號變換成與之線性關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)直流電流電壓信號，再經(jīng)有源濾波線性放大輸出恒流或恒壓模擬量，使變送器具有高精度、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)，輸出為恒流或恒信號。同時(shí)還可以把功率信號以脈沖輸出。只需要對該脈沖記數(shù)就可得電度值，因此，KCE-P/Q送器還具有使用方便、性價(jià)比高等到特點(diǎn)該傳感器用于測量各種特性負(fù)載的單相、三相有功功率或無功功率的測量變換。

二、基于漸變結(jié)構(gòu)的熱電勢MEMS微波功率傳感器介紹

1. 目前的現(xiàn)狀

從到目前為止已經(jīng)提出的熱電MEMS微波功率傳感器的結(jié)構(gòu)來看，它們通常缺乏靈敏度模型，而噪聲系數(shù)和時(shí)間常數(shù)卻限制了靈敏度，而它們并不是很靈敏。鑒于熱釋電MEMS微波功率傳感器研究中存在的上述不足，本文將重點(diǎn)研究熱釋電MEMS微波功率傳感器的噪聲系數(shù)，響應(yīng)時(shí)間和靈敏度特性的理論分析模型?；诶碚摲治瞿Ｐ?，設(shè)計(jì)了具有梯度結(jié)構(gòu)的熱釋電MEMS微波功率傳感器。漸進(jìn)式傳輸線結(jié)構(gòu)用于完成信號從共面波導(dǎo)到負(fù)載電阻的過渡。在確保小的反射系數(shù)的同時(shí)，增加了負(fù)載電阻的長度，使得系統(tǒng)可以放置更多的熱電偶，從而改善了系統(tǒng)的靈敏度特性。

2. 工作原理

基于漸變結(jié)構(gòu)的熱電式MEMS微波功率傳感器由漸變結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo) (coplanar waveguide, CPW) 傳輸線、負(fù)載電阻、熱電堆、輸出端和襯底減薄結(jié)構(gòu)5個(gè)部分組成。傳感器利用熱電偶的塞貝克效應(yīng)[16,17]實(shí)現(xiàn)微波信號“電-熱-電”的轉(zhuǎn)換, 塞貝克效應(yīng)是指由兩種不同材料的半導(dǎo)體溫度差而引起電壓差的熱電現(xiàn)象。本傳感器首先利用漸進(jìn)式結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)兩端的負(fù)載電阻, 將共面波導(dǎo)上傳輸?shù)拇郎y信號幾乎全部轉(zhuǎn)換為負(fù)載電阻上的熱量, 使得負(fù)載電阻周圍的熱電偶一端溫度升高, 與另一端產(chǎn)生溫度差;然后基于熱電偶的塞貝克效應(yīng), 輸出端會(huì)產(chǎn)生正比于輸入微波信號的直流電動(dòng)勢;最后測試電動(dòng)勢的大小, 根據(jù)它和輸入信號的數(shù)學(xué)關(guān)系就可以得到待測微波信號的功率。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)微波功率傳感器的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。