为了提高热电式微机电系统(MEMS)微波功率传感器的灵敏度特性,建立了噪声系数、时间常数和灵敏度的理论解析模型.根据理论解析模型,分析得到了影响噪声系数、时间常数的首要因素、次要因素;然后,探究了噪声系数和时间常数对灵敏度特性的制约;最终,发现制约热电式MEMS微波功率传感器灵敏度特性的两个关键结构参数:热电偶的长度和数目.依据所建立的理论解析模型,设计了一种渐变结构的热电式MEMS微波功率传感器,实验表明该传感器在8～ 12 GHz频率范围的回波损耗在-22～-19 dB,具有较好的匹配特性.系统灵敏度分别为0.23 mV/mW@8 GHz、0.22 mV/mW@10 GHz、0.21 mV/mW@12 GHz,较与传统结构的灵敏度特性有了较大改善.因此,所建立的噪声系数、时间常数和灵敏度的理论解析模型对于研究热电式MEMS微波功率传感器具有一定的参考价值和指导意义.
微机电系统 功率传感器 灵敏度 理论模型 渐变结构