从微波谈到微波功率传感器，渐变结构微波功率传感器介绍

在这篇文章中，小编将对微波功率传感器的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对微波功率传感器的了解程度，和小编一起来阅读以下内容吧。

一、从微波谈到微波功率传感器

微波能量通常是通过特殊设备通过直流电或50Hz交流电获得的。可以产生微波的设备有很多种，但主要分为两类：半导体设备和电真空设备。电真空装置是使用电子在真空中移动以完成能量转换的装置，或称为电子管。在电真空装置中，有可以产生大功率微波能量的磁控管，多腔速调管，微波三极管，四极管，行波管等。磁控管和速调管主要用于微波加热领域，特别是在工业应用中。

微波波长约为1m〜1mm(对应频率约为300MHz至3THz)的电磁波。电磁频谱的此部分包括分贝波，厘米波，毫米波和亚毫米波波段。在雷达和常规微波技术中，拉丁字母代码通常用于指示更精细的频段划分。

以上关于微波的波长或频率范围是传统惯例。从现代微波技术的发展角度来看，通常认为短于1毫米的电磁波(即亚毫米波)属于微波范围，是现代微波研究的重要领域。

微波功率是表征微波信号特性的重要参数。对于增益控制、电路保护、雷达监视等国防和通信领域来说，它是必不可少的。因此，微波功率的检测非常重要。因此，有必要向所有人解释微波功率传感器。

微波功率传感器采用专用的功率变换电路把交流功率信号变换成与之线性关系的标准直流电流电压信号，再经有源滤波线性放大输出恒流或恒压模拟量，使变送器具有高精度、工作稳定等特点，输出为恒流或恒信号。同时还可以把功率信号以脉冲输出。只需要对该脉冲记数就可得电度值，因此，KCE-P/Q送器还具有使用方便、性价比高等到特点该传感器用于测量各种特性负载的单相、三相有功功率或无功功率的测量变换。

二、基于渐变结构的热电势MEMS微波功率传感器介绍

1. 目前的现状

从到目前为止已经提出的热电MEMS微波功率传感器的结构来看，它们通常缺乏灵敏度模型，而噪声系数和时间常数却限制了灵敏度，而它们并不是很灵敏。鉴于热释电MEMS微波功率传感器研究中存在的上述不足，本文将重点研究热释电MEMS微波功率传感器的噪声系数，响应时间和灵敏度特性的理论分析模型。基于理论分析模型，设计了具有梯度结构的热释电MEMS微波功率传感器。渐进式传输线结构用于完成信号从共面波导到负载电阻的过渡。在确保小的反射系数的同时，增加了负载电阻的长度，使得系统可以放置更多的热电偶，从而改善了系统的灵敏度特性。

2. 工作原理

基于渐变结构的热电式MEMS微波功率传感器由渐变结构的共面波导 (coplanar waveguide, CPW) 传输线、负载电阻、热电堆、输出端和衬底减薄结构5个部分组成。传感器利用热电偶的塞贝克效应[16,17]实现微波信号“电-热-电”的转换, 塞贝克效应是指由两种不同材料的半导体温度差而引起电压差的热电现象。本传感器首先利用渐进式结构的共面波导两端的负载电阻, 将共面波导上传输的待测信号几乎全部转换为负载电阻上的热量, 使得负载电阻周围的热电偶一端温度升高, 与另一端产生温度差;然后基于热电偶的塞贝克效应, 输出端会产生正比于输入微波信号的直流电动势;最后测试电动势的大小, 根据它和输入信号的数学关系就可以得到待测微波信号的功率。

以上就是小编这次想要和大家分享的有关微波功率传感器的内容，希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章，可以在网页顶部选择相应的频道哦。