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基于固定梁的MEMS微波功率检测芯片及其模型
MEMS microwave power detection chip based on fixed beams and its model
Qirui XuZhiyin DingDebo Wang · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
针对MEMS悬臂梁过载功率低及传统固定梁灵敏度低的问题，设计了一种基于双导向固定梁结构的新型MEMS微波功率检测芯片。通过在导向梁与测量电极间设置间隙，加速牺牲层释放，有效提升器件性能。提出了该芯片的负载传感模型，并基于均布载荷分析其力学特性。利用该模型研究了过载功率与灵敏度，理论与实验结果吻合良好。芯片在9–11 GHz频段内具有优良微波特性，回波损耗小于-10 dB；在10 GHz时，理论灵敏度为13.8 fF/W，实测值为14.3 fF/W，相对误差仅3.5%。结果表明，所提模型为MEMS...
解读: 该MEMS微波功率检测技术对阳光电源功率变换系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，高频开关器件（SiC/GaN）工作频率可达数十kHz至MHz级，其微波辐射功率检测对EMI抑制和系统可靠性至关重要。该芯片在9-11GHz频段的高灵敏度（14.3fF/W）和低回波损耗特性，可集...
基于多梁结构的新型MEMS微波功率检测芯片
A Novel MEMS Microwave Power Detection Chip Based on Multibeam Structure
Haoyu Sun · Yuxiang Liang · Yuzhao Wu · Debo Wang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
为有效提高微机电系统（MEMS）微波功率检测芯片的灵敏度性能，本文提出了一种基于多梁结构的MEMS微波功率检测芯片。设计了四梁并联结构，增加了芯片的输出电容，从而提高了其灵敏度。同时，降低了单梁过长导致坍塌的风险，减少了粘连现象的发生。对该芯片的灵敏度和微波性能进行了理论研究，并完成了芯片的制备与测试。测试结果表明，在8 - 12 GHz频段内，$S_{11}$的测试结果介于 - 18.5 dB至 - 15.3 dB之间，而理论结果介于 - 26.8 dB至 - 25.2 dB之间，输入功率反射...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于多梁结构的MEMS微波功率检测芯片技术具有重要的战略参考价值。在光伏逆变器和储能系统中，精确的功率监测是保障系统效率和安全性的核心环节，该技术展现的高灵敏度特性为我们的功率管理系统升级提供了新思路。 该芯片采用四梁并联结构，灵敏度达到72.76 fF/W，较现有结...