微电子机械微波通讯信号检测集成系统_廖小平[等]著_9787030513304

　　《微电子机械微波通讯信号检测集成系统》共分为12章，从第1章共性的设计理论和实现方法出发，对MEMS微波器件进行了一系列设计、实验和系统级S参数模型的研究。这些器件包括：第2章的一分为二微波功分器，第3章的间接加热热电式功率传感器，第4章的直接加热热电式功率传感器，第5章的电容式功率传感器，第6章的电容式和热电式级联功率传感器，以及集成MEMS系统，第7章的在线电容耦合式微波功率检测器，第8章的在线定向耦合式毫米波功率检测器，第9章微波相位检测器和第10章微波频率检测器，第11章分别对微波功率、相位和频率检测器进行了封装研究；最后，第12章进行了总结和展望。由于集成的MEMS相位检测器和集成的MEMS频率检测器研究都是基于MEMS微波功率传感器技术，因此，《微电子机械微波通讯信号检测集成系统》用较大篇幅来诠释MEMS微波功率传感器及其集成的微波功率检测器的研究。
　　《微电子机械微波通讯信号检测集成系统》所涵盖的学术成果在本专业国际上的重要学术期刊，以及国际重要学术会议上已发表，同时，书中所提出的结构新颖，创新性突出，已获得中华人民共和国国家发明专利授权，应用价值高。《微电子机械微波通讯信号检测集成系统》适合高校电子、通讯和仪器专业的研究生和本科生作为教材和参考书，同时，也可作为相关专业的科研人员和工程技术人员的参考书。

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　　在微波通讯中，功率、相位和频率是用来表征微波信号的三大参数。例如，作为电子对抗、目标探测和信息采集的关键信息装备的雷达，，在微波通讯中占有重要的地位，在雷达整机中，微波信号的产生、发射、传输、接收和处理等各个环节，都必须进行微波信号的检测。相控阵雷达的每一面阵中都有非常多的微波功率放大处理电路单元，每个单元都需要进行微波功率的检测，如何精确地进行检测一直是重要的课题；而随着微波频率的增加，信号的波长与电路中各种元器件尺寸越来越接近，电磁波通过微波器件时，除了会发生衰减，造成功率的变化外，同时还发生相移，引起相位的变化，检测并控制信号相位的变化有着非常重要的意义；同时，微波信号的频率同样已成为重要的检测参数，频率的标准及其计量方法具有最高的精度，其测量决定着其他相关参数的准确度。
　　低直流功耗、高抗烧毁水平、高灵敏度、高线性度、大动态范围、易集成、小体积和低成本的微波通讯信号检测集成系统已成为军用和民用微波通讯技术发展的重要装备之一，针对军用和民用微波通讯装备的以上需求，应用RF MEMS（射频微电子机械系统）技术，东南大学MEMS教育部重点实验室RF MEMS课题组从2003年开始了微电子机械微波信号检测集成系统的研究。相对应微波信号的功率、相位和频率的检测，作为RF MEMS课题组负责人，我已经主持完成了三个国家自然科学基金面上项目：“在线式MEMS微波功率传感器的设计理论和实现方法的研究”（批准号：60676043，起止时间：2007年1月～2009年12月），“基于MEMS功率传感技术的单片微波相位集成检测系统的设计理论和实现方法”（批准号：60976094，起止时间：2010年1月～2012年12月），“基于MEMS微波功率传感器的无线接收式微波频率检测集成系统的设计理论和实现方法”（批准号：61076108，起止时间：2011年1月～2013年12月）。另外，已经主持完成了一项国家863计划（国家高技术研究发展计划）项目：“在线式MEMS微波功率传感器及其集成检测系统研究（批准号：2007AA042328，起止时间：2007年10月～2010年5月）。通过以上科研，基于GaAs MMIC兼容工艺，课题组研制了MEMS集成的在线式微波功率检测器和MEMS集成的微波相位检测器，以及MEMS集成的微波频率检测器，其创新性表现为：全是由无源器件集成，实现零直流功耗；采用MEMS电容式和热电式两种微波功率传感器级联结构，不仅扩展了测量动态范围，而且提高了灵敏度和抗烧毁水平；同时，具有高线性度、易集成、小体积和低成本等MEMS的鲜明特点。
　　课题组深入地进行了模拟、设计、制备、测试和封装等工作，最终建立了一整套微电子机械微波通讯信号检测集成系统的设计理论和实现方法，包括：①MEMS热电堆、MEMS固支梁和悬臂梁、功率分配器和功率合成器、耦合器和移相器等的微波集成设计，以及MEMS微波功率传感器、相位和频率检测器的电-热-电转换模型和电-力-电转换模型建立的设计理论研究；②应用理论研究成果指导微波通讯信号检测集成系统的设计，与GaAs MMIC工艺兼容的MEMS工艺进行的单片系统集成、测试和封装；③实验结果验证微电子机械微波通讯信号检测集成系统设计理论和实现方法的有效性。
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