一種自保護(hù)微波均衡器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自保護(hù)微波均衡器，包括襯底、設(shè)置在襯底上的共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)、懸臂梁錨區(qū)、懸臂梁、第一吸收電阻、第二吸收電阻、第一傳輸線(xiàn)枝節(jié)、第二傳輸線(xiàn)枝節(jié)，共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)由共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)和關(guān)于共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的第一共面波導(dǎo)地線(xiàn)和第二共面波導(dǎo)地線(xiàn)組成，懸臂梁錨區(qū)設(shè)置在共面波導(dǎo)地線(xiàn)上，懸臂梁的一端設(shè)置在懸臂梁錨區(qū)上，另一端對(duì)應(yīng)懸空在共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)的上方，第一吸收電阻和第二吸收電阻放置在相距四分之一波長(zhǎng)的位置，第一吸收電阻的一端與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)相連。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了微波均衡器的自保護(hù)功能，提高了整個(gè)器件的可靠性，有效延長(zhǎng)了其使用壽命，大大拓展了器件的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于微電子器件【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種調(diào)節(jié)共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)上傳輸?shù)奈?波信號(hào)功率的結(jié)構(gòu)。 -種自保護(hù)微波均衡器

【背景技術(shù)】
[0002] 微波均衡器被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)或通訊系統(tǒng)的微波功率放大電路中，它可以調(diào)節(jié)微 波功率水平使得微波信號(hào)的功率在整個(gè)工作頻率內(nèi)保持一致，從而適合于下一級(jí)放大器的 放大和輸出，提高整個(gè)微波功率模塊的性能。然而，隨著現(xiàn)代應(yīng)用中微波功率模塊工作頻率 的提高和尺寸的減小，對(duì)微波均衡器提出了小尺寸、低插入損耗和高頻率的發(fā)展需求。為了 提高微波均衡器的性能，兩個(gè)或兩個(gè)以上的微波枝節(jié)結(jié)構(gòu)被提出；為了減小微波均衡器的 尺寸，傳輸線(xiàn)枝節(jié)上的螺旋諧振結(jié)構(gòu)被提出。這些微波均衡器結(jié)構(gòu)雖然能夠有針對(duì)性的提 高器件的性能，但是它們都缺乏自保護(hù)機(jī)制，因此一旦有微波信號(hào)的功率水平超過(guò)一定的 限度，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)器件的燒毀。
[0003] 本實(shí)用新型中的微波均衡器具有基于MEMS結(jié)構(gòu)的自保護(hù)機(jī)制，采用懸臂梁感應(yīng) 共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)上傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)產(chǎn)生位移，當(dāng)共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)上的微波信號(hào)功率達(dá)到限 定功率值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致懸臂梁與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)吸合，將微波信號(hào)短路形成全反射，從而達(dá)到 避免微波均衡器燒毀的目的。相比而言，本實(shí)用新型中的自保護(hù)微波均衡器具有以下主要 特點(diǎn)：一、采用懸臂梁結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自保護(hù)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)自執(zhí)行動(dòng)作，不需要外加控制電壓，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；二、懸臂梁結(jié)構(gòu)在未吸合狀態(tài)下幾乎對(duì)微波信號(hào)不產(chǎn)生任何影響；三、 懸臂梁結(jié)構(gòu)在吸合狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)良好短路，可靠性高，性能優(yōu)異；四、整個(gè)自保護(hù)微波均 衡器的制作無(wú)需特殊的材料并且與Si或GaAs工藝完全兼容。
[0004] 基于以上自保護(hù)微波均衡器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，很明顯的可以看出本實(shí)用新型與其它微 波均衡器相比實(shí)現(xiàn)了自保護(hù)功能，大大提高了微波均衡器的可靠性和使用壽命，并具有體 積小、與Si或GaAs工藝兼容、高重復(fù)性、低生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)，很好的滿(mǎn)足了集成電路對(duì)器 件的基本要求。因此，基于MEMS結(jié)構(gòu)的自保護(hù)微波均衡器具有較好的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市 場(chǎng)潛力。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)自保護(hù)功能，大大提高可靠性 和使用壽命的微波均衡器。
[0006] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的方案為：一種自保護(hù)微波均衡器， 該均衡器包括GaAs或Si材質(zhì)的襯底，在襯底上設(shè)有共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)、懸臂梁錨區(qū)、懸臂梁、 第一吸收電阻、第二吸收電阻、第一傳輸線(xiàn)枝節(jié)、第二傳輸線(xiàn)枝節(jié)，
[0007] 共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)包括共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)和關(guān)于共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的第一共 面波導(dǎo)地線(xiàn)和第二共面波導(dǎo)地線(xiàn)，懸臂梁錨區(qū)設(shè)置在第一共面波導(dǎo)地線(xiàn)上，懸臂梁的一端 設(shè)置在懸臂梁錨區(qū)上，另一端對(duì)應(yīng)懸空在共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)的上方，第一吸收電阻和第二吸 收電阻放置在相距四分之一波長(zhǎng)的位置，第一吸收電阻的一端與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)相連，另 一端與第一傳輸線(xiàn)枝節(jié)一端相連，第一傳輸線(xiàn)枝節(jié)的另一端為開(kāi)路狀態(tài)，第二吸收電阻的 一端與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)相連，另一端與第二傳輸線(xiàn)枝節(jié)一端相連，第二傳輸線(xiàn)枝節(jié)的另一 端為開(kāi)路狀態(tài)。
[0008] 所述懸臂梁放置在共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)上方，用于感應(yīng)微波信號(hào)功率。
[0009] 優(yōu)選的，所述懸臂梁采用與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)吸合的方式實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的短路。
[0010] 有益效果：本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0011] 1、具有自保護(hù)結(jié)構(gòu)，避免器件因大功率的微波信號(hào)而燒毀，提高器件使用壽命；2、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高；3、具有自執(zhí)行特性，無(wú)需外加控制電壓；4、制作工藝與Si或GaAs工 藝兼容。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)微波均衡器的自保護(hù)功能，而本實(shí)用新型是通過(guò)懸臂梁結(jié)構(gòu)實(shí) 現(xiàn)器件的自保護(hù)。
[0013] 本實(shí)用新型的微波均衡器可以提高整個(gè)器件的可靠性，有效延長(zhǎng)其使用壽命，從 而大大拓展了器件的應(yīng)用前景。自保護(hù)微波均衡器結(jié)構(gòu)為真正實(shí)現(xiàn)基于MEMS技術(shù)的功率 調(diào)節(jié)器件在微波集成電路中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了支持和保證。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖la是自保護(hù)微波均衡器的俯視圖。
[0015] 圖lb是自保護(hù)微波均衡器的剖視圖。
[0016] 圖中有：共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)1，包括共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)11，第一共面波導(dǎo)地線(xiàn)12,第二 共面波導(dǎo)地線(xiàn)13,懸臂梁錨區(qū)2,懸臂梁3,第一吸收電阻41，第二吸收電阻42,第一傳輸線(xiàn) 枝節(jié)51，第二傳輸線(xiàn)枝節(jié)52, GaAs或Si襯底6。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018] 本實(shí)用新型的基于MEMS結(jié)構(gòu)的自保護(hù)微波均衡器以GaAs或Si材質(zhì)為襯底6,在 襯底6上設(shè)有共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)1、懸臂梁錨區(qū)2、懸臂梁3、第一吸收電阻41、第二吸收電阻 42、第一傳輸線(xiàn)枝節(jié)51、第二傳輸線(xiàn)枝節(jié)52,共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)1由共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)11和關(guān) 于共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)11對(duì)稱(chēng)設(shè)置的第一共面波導(dǎo)地線(xiàn)12和第二共面波導(dǎo)地線(xiàn)13組成，懸臂 梁錨區(qū)2設(shè)置在第一共面波導(dǎo)地線(xiàn)12上，懸臂梁的一端設(shè)置在懸臂梁錨區(qū)2上，另一端對(duì) 應(yīng)懸空在共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)11的上方，第一吸收電阻41和第二吸收電阻42放置在相距四分 之一波長(zhǎng)的位置，第一吸收電阻41的一端與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)11相連，另一端與第一傳輸線(xiàn) 枝節(jié)51 -端相連，第一傳輸線(xiàn)枝節(jié)51的另一端為開(kāi)路狀態(tài)，第二吸收電阻42的一端與共 面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)11相連，另一端與第二傳輸線(xiàn)枝節(jié)52 -端相連，第二傳輸線(xiàn)枝節(jié)52的另一 端為開(kāi)路狀態(tài)。該微波均衡器的懸臂梁3懸空于共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)11的上方感應(yīng)微波信號(hào)功 率并產(chǎn)生位移，當(dāng)共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)1上的微波信號(hào)功率達(dá)到限定功率值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致懸臂梁3 與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)11吸合，將微波信號(hào)短路形成全反射，從而達(dá)到避免微波均衡器燒毀的 目的。
[0019] 本實(shí)用新型的基于MEMS結(jié)構(gòu)的自保護(hù)微波均衡器的制作工藝與標(biāo)準(zhǔn)Si工藝或 GaAs工藝完全兼容。
[0020] 本實(shí)用新型的基于MEMS結(jié)構(gòu)的自保護(hù)微波均衡器不同于以往的微波均衡器，該 結(jié)構(gòu)利用懸臂梁感應(yīng)共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)上的微波信號(hào)功率，并通過(guò)懸臂梁與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn) 的吸合實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的全反射，達(dá)到在限定功率值以外的自保護(hù)目的。相比而言，基于MEMS 結(jié)構(gòu)的自保護(hù)微波均衡器具有以下主要特點(diǎn)：一、采用懸臂梁結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自保護(hù)功能，能夠?qū)?現(xiàn)自執(zhí)行動(dòng)作，不需要外加控制電壓，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；二、懸臂梁結(jié)構(gòu)在未吸合狀態(tài)下 幾乎對(duì)微波信號(hào)不產(chǎn)生任何影響；三、懸臂梁結(jié)構(gòu)在吸合狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)良好短路，可靠性 高，性能優(yōu)異；四、整個(gè)自保護(hù)微波均衡器的制作無(wú)需特殊的材料并且與Si或GaAs工藝 完全兼容。除此以外，自保護(hù)微波均衡器為功率調(diào)節(jié)器件的可靠性、小型化、智能化、集成化 提供了基礎(chǔ)和保證。
[0021] 區(qū)分是否為該結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)如下：
[0022] (a)通過(guò)懸臂梁放置在共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)上方感應(yīng)微波信號(hào)功率，
[0023] (b)懸臂梁采用與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)吸合實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的短路。
[0024] 滿(mǎn)足以上兩個(gè)條件的器件即應(yīng)視為本實(shí)用新型的自保護(hù)微波均衡器結(jié)構(gòu)。
[0025] 本實(shí)用新型的基于MEMS結(jié)構(gòu)的自保護(hù)微波均衡器中，懸臂梁懸空于共面波導(dǎo)信 號(hào)線(xiàn)的上方感應(yīng)微波信號(hào)功率并產(chǎn)生位移，當(dāng)共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)上的微波信號(hào)功率達(dá)到限定 功率值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致懸臂梁與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)吸合，將微波信號(hào)短路形成全反射，從而達(dá)到避 免微波均衡器燒毀的目的。因?yàn)閼冶哿何蠈?duì)應(yīng)的微波信號(hào)功率水平主要與懸臂梁長(zhǎng)度、 厚度、高度以及懸臂梁與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)的交疊位置有關(guān)，因此通過(guò)懸臂梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和 與信號(hào)線(xiàn)的位置關(guān)系，即可確定自保護(hù)結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的最大微波信號(hào)功率。
[0026] 整個(gè)技術(shù)方案中需要注意一些問(wèn)題，其中包括：工藝制備中懸臂梁應(yīng)力的控制，懸 臂梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，懸臂梁長(zhǎng)度和高度對(duì)微波信號(hào)的影響，這對(duì)于整個(gè)傳感器的結(jié)構(gòu)和指標(biāo) 實(shí)現(xiàn)都具有十分重要的意義。
[0027] 本實(shí)用新型利用懸臂梁懸空于共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)的上方感應(yīng)微波信號(hào)功率并產(chǎn)生 位移，當(dāng)共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)上的微波信號(hào)功率達(dá)到限定功率值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致懸臂梁與共面波導(dǎo) 信號(hào)線(xiàn)吸合，將微波信號(hào)短路形成全反射，從而達(dá)到避免微波均衡器燒毀的目的。本實(shí)用新 型實(shí)現(xiàn)了微波均衡器的自保護(hù)功能，提高了整個(gè)器件的可靠性，有效延長(zhǎng)了其使用壽命，大 大拓展了器件的應(yīng)用前景。
[0028] 本實(shí)用新型利用共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)上傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)功率對(duì)懸臂梁的吸合作用實(shí) 現(xiàn)了微波均衡器的自保護(hù)結(jié)構(gòu)。應(yīng)用本實(shí)用新型中的基于MEMS結(jié)構(gòu)的自保護(hù)微波均衡器 可以實(shí)現(xiàn)微波均衡器結(jié)構(gòu)在集成電路中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1. 一種自保護(hù)微波均衡器，其特征在于，該均衡器包括襯底（6)，在襯底（6)上設(shè)有共 面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)（1)、懸臂梁錨區(qū)（2)、懸臂梁（3)、第一吸收電阻（41)、第二吸收電阻（42)、 第一傳輸線(xiàn)枝節(jié)（51)、第二傳輸線(xiàn)枝節(jié)（52)，共面波導(dǎo)傳輸線(xiàn)（1)包括共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn) (11)和關(guān)于共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)（11)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的第一共面波導(dǎo)地線(xiàn)（12)和第二共面波導(dǎo)地線(xiàn) (13)，懸臂梁錨區(qū)（2)設(shè)置在第一共面波導(dǎo)地線(xiàn)（12)上，懸臂梁（3)的一端設(shè)置在懸臂梁 錨區(qū)（2)上，另一端對(duì)應(yīng)懸空在共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)（11)的上方，第一吸收電阻（41)和第二吸 收電阻（42)放置在相距四分之一波長(zhǎng)的位置，第一吸收電阻（41)的一端與共面波導(dǎo)信號(hào) 線(xiàn)（11)相連，另一端與第一傳輸線(xiàn)枝節(jié)（51) -端相連，第一傳輸線(xiàn)枝節(jié)（51)的另一端為 開(kāi)路狀態(tài)，第二吸收電阻（42)的一端與共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)（11)相連，另一端與第二傳輸線(xiàn)枝 節(jié)（52) -端相連，第二傳輸線(xiàn)枝節(jié)（52)的另一端為開(kāi)路狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自保護(hù)微波均衡器，其特征在于，所述懸臂梁（3)采用與 共面波導(dǎo)信號(hào)線(xiàn)（11)吸合的方式實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的短路。
【文檔編號(hào)】B81B7/02GK203883100SQ201420010982
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】韓磊 申請(qǐng)人:東南大學(xué)