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热电式MEMS微波功率传感器的优化设计

微电子学 2022年第6期52卷 1071-1075页

作者：任青颖于文婷王德波南京邮电大学集成电路科学与工程学院南京210023

为了提高热电式微波功率传感器的传热效率,改善传感器的性能,对热电式微波功率传感器的衬底结构进行了优化设计,得到了最优的衬底结构尺寸。首先研究衬底厚度对热电式微波功率传感器的影响,然后根据得到的最优衬底厚度,研究基底膜位置... 详细信息

为了提高热电式微波功率传感器的传热效率,改善传感器的性能,对热电式微波功率传感器的衬底结构进行了优化设计,得到了最优的衬底结构尺寸。首先研究衬底厚度对热电式微波功率传感器的影响,然后根据得到的最优衬底厚度,研究基底膜位置及尺寸对热电式微波功率传感器性能的影响,最后对所得最优衬底结构传感器的微波特性以及电磁场分布进行研究。结果表明,当传感器衬底的结构尺寸最优时,传感器的最高温度达到352.76 K,S参数小于-20.62 dB。该结构不仅减少了热量在衬底的堆积,提高了负载电阻到热电堆的热传输效率,而且具有良好的微波特性。

关键词：热电式功率传感器 MEMS 基底膜

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热电式全属材质鉴别仪原理的探悉

传感器技术 1990年第3期9卷 23-28,22页

作者：肖兰馨汪廷杜上海工程技术大学

塞贝克电势的产生与大小,取决于构成闭合回路的导体及接点温度。本文实现和分析了按比原理设计的金属材质鉴别仪,结果指出了实现温度补偿的条件,实践认为该仪器值得推荐。

关键词：金属材料材质鉴别仪热电式

热电式MEMS微波功率传感器理论模型及封装研究

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热电式MEMS微波功率传感器理论模型及封装研究

作者：于文婷南京邮电大学

学位级别：硕士

目前,MEMS微波功率传感器在雷达、卫星通信、微波医疗等领域得到了广泛应用。而热电式MEMS微波功率传感器作为主流的微波测量仪,具有线性度好、灵敏度高、功耗低等优点。然而,热电式MEMS微波功率传感器的终端负载电阻产生的热量除了传... 详细信息

目前,MEMS微波功率传感器在雷达、卫星通信、微波医疗等领域得到了广泛应用。而热电式MEMS微波功率传感器作为主流的微波测量仪,具有线性度好、灵敏度高、功耗低等优点。然而,热电式MEMS微波功率传感器的终端负载电阻产生的热量除了传递到热电堆,还会耗散到周围的环境中,对传感器的输出特性产生不利影响。针对该问题,本文对热电式MEMS微波功率传感器的结构进行优化,建立三维等效电路模型研究传感器的温度分布和时间常数模型,同时本文提出了一种热电式MEMS微波功率传感器的板上芯片封装(COB,Chip on Board)技术,为微波功率传感器的设计提供理论和应用技术支持。本文主要内容包括以下几个部分:(1)优化热电式MEMS微波功率传感器的衬底:负载电阻产生的热量会耗散到衬底,对传感器的输出特性产生影响。采用ANSYS仿真研究衬底的厚度和基底膜的位置、尺寸对温度的影响,据此优化热电式MEMS微波功率传感器的衬底结构。仿真结果表明,优化衬底结构后,传感器的温度提高了26.93 K,其中基底膜结构对传感器温度有显著的影响,10μm的基底膜使传感器的温度提高了20 K左右,基底膜最好置于传感器最小温度的边界处。(2)建立热电式MEMS微波功率传感器的三维等效电路模型:为研究传感器的温度分布和时间常数,根据热-电参数的等效关系,建立了传感器的三维等效电路模型。通过建立的模型,得到以负载电阻为中心的三维温度分布和不同热电偶长度的时间常数。制备热电式MEMS微波功率传感器,测量传感器的灵敏度和时间常数,验证该模型的有效性。(3)研究热电式MEMS微波功率传感器的输出电阻:首先分析热电偶两臂电阻的影响因素,然后测量传感器的输出电阻在不同微波功率和微波频率下的变化。实验结果表明,热电堆的输出电阻随着输入微波功率的增加近似线性增加,但随着微波频率的增加而下降。(4)封装热电式MEMS微波功率传感器:采用COB技术封装传感器,首先建立模型验证该封装方案的可行性,然后对制备好的裸片进行COB封装,最后对封装好的芯片进行测试,测试结果表明,封装好的传感器在X波段回波损耗小于-10.50 d B,微波特性由于绑定金线的电磁耦合效应和微带线到共面波导的无通孔过渡效应而变差。封装前和封装后的灵敏度分别为0.16 m V/m W@10GHz和0.18 m V/m W@10GHz,封装后的灵敏度大于封装前的主要原因是封装前后传感器产生的电流相同,但封装后的阻抗变大,输出电压变大。

关键词：热电式微波功率传感器等效电路模型温度分布热量损耗封装

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热电式MEMS微波功率传感器的封装研究

微电子学 2022年第4期52卷 635-639页

作者：唐蒙于文婷朱雨澄孙丽露华睿王德波南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院南京210023

为了研究热电式MEMS微波功率传感器封装后的性能,提出了一种COB技术的封装方案。首先,采用有限元仿真软件HFSS仿真封装前后的微波特性;然后,基于GaAs MMIC技术对热电式MEMS微波功率传感器进行制备,并对制备好的芯片进行封装。最后,对封... 详细信息

为了研究热电式MEMS微波功率传感器封装后的性能,提出了一种COB技术的封装方案。首先,采用有限元仿真软件HFSS仿真封装前后的微波特性;然后,基于GaAs MMIC技术对热电式MEMS微波功率传感器进行制备,并对制备好的芯片进行封装。最后,对封装前后传感器的微波特性及输出特性进行测试。实验结果表明,在8~12 GHz频率范围内,封装后回波损耗小于-10.50 dB,封装前的灵敏度为0.16 mV/mW@10 GHz,封装后的灵敏度为0.18 mV/mW@10 GHz。封装后的热电式微波功率传感器输出电压与输入功率仍有良好的线性度。该项研究对热电式MEMS微波功率传感器封装的研究具有一定的参考价值和指导意义。

关键词：热电式微波功率传感器封装 MEMS COB

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热电式制冷器的最佳化设计

上海机械学院学报 1992年第2期14卷 55-60页

作者：吴兆琳徐之平王锦侠上海机械学院动力工程学院

本文论述微气候空调系统冷源——热电式制冷器的最佳化设计。通过合理配置半导体热电堆,使制冷器处于最佳化运行电流状态,从而取得较为理想的制冷效果。笔者根据此最佳化设计,已研制出一套制冷量为384 W,功率消耗为1000 W,运行电压为24V... 详细信息

本文论述微气候空调系统冷源——热电式制冷器的最佳化设计。通过合理配置半导体热电堆,使制冷器处于最佳化运行电流状态,从而取得较为理想的制冷效果。笔者根据此最佳化设计,已研制出一套制冷量为384 W,功率消耗为1000 W,运行电压为24V(DC),运行电流为40 A(DC)的制冷器,经实测表明,达到设计要求。

关键词：热电式制冷器半导体制冷最佳化

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热电式传感器的应用

自动化与仪器仪表 1999年第2期 47-49页

作者：郭海文巫新建高建立华北矿业高等专科学校河南新郑电厂

1测量管道流量应用热敏电阻测量管道流量的工作原理如图1所示。Rtl和Rt2为热电阻，R；l放人被测流量管道中，Rt2放人不受流体流速影响的容器内，RI和RZ为一般电阻，四个电阻组成桥路。图l测量管道流量示意图当流体静止时，电桥处于平衡... 详细信息

1测量管道流量应用热敏电阻测量管道流量的工作原理如图1所示。Rtl和Rt2为热电阻，R；l放人被测流量管道中，Rt2放人不受流体流速影响的容器内，RI和RZ为一般电阻，四个电阻组成桥路。图l测量管道流量示意图当流体静止时，电桥处于平衡状态，电流计上没有指示。当流体流动...

关键词：管道流量测量热电式传感器继电器

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热电式数字总辐射表零点偏移测试研究

气象水文海洋仪器 2024年第4期41卷 95-98页

作者：陈平北京工商大学北京100081

为了增强总辐射测量数据的准确性和可靠性。文章选取DFN2、DFN3和DFN43种型号热电式数字总辐射表,利用标准温度箱模拟环境温度的梯度变化,对选取的热电式数字总辐射表的零点偏移进行测试。结果表明:DFN2、DFN3和DFN4型热电式数字总辐射... 详细信息

为了增强总辐射测量数据的准确性和可靠性。文章选取DFN2、DFN3和DFN43种型号热电式数字总辐射表,利用标准温度箱模拟环境温度的梯度变化,对选取的热电式数字总辐射表的零点偏移进行测试。结果表明:DFN2、DFN3和DFN4型热电式数字总辐射表的零点辐射照度随温度呈现同样的阶跃变化趋势。DFN4型热电式数字总辐射表零点偏移最小,最大值为2.0 W/m^(2);DFN2型热电式数字总辐射表零点偏移次之,最大值为2.4 W/m^(2);DFN3型热电式数字总辐射表零点偏移最大,最大值为3.9 W/m^(2)。零点偏移测试结果符合GB/T 19565-2017《总辐射表》关于总辐射表零点偏移±4.0 W/m^(2)的要求。研究结论对于掌握热电式数字总辐射表零点偏移误差和开展相应补偿订正具有积极意义。

关键词：数字总辐射表零点偏移热电式测试方法

热机的广义功率—效率特性曲线：以热电式发电...

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科学技术译文集 1992年第2期 59-66页

作者：谈苏庆

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家用红外线燃气灶具热电式熄火保护的探讨

家用燃气具 2009年第4期 31-32页

作者：陈世志谢昌华广州市红日燃具有限公司

本文介绍家用红外线燃气灶具热电式熄火保护的开发过程。红外线燃气灶具与传统大气式燃气灶具燃烧器的结构及传热方式明显不同。红外线燃气灶具采用辐射方式传递热量，燃烧器表面温度高、不易被风吹熄、不易被水淋熄，熄火后热惰性强。... 详细信息

本文介绍家用红外线燃气灶具热电式熄火保护的开发过程。红外线燃气灶具与传统大气式燃气灶具燃烧器的结构及传热方式明显不同。红外线燃气灶具采用辐射方式传递热量，燃烧器表面温度高、不易被风吹熄、不易被水淋熄，熄火后热惰性强。本文从旋塞阀、热电偶、电磁阀三个方面探讨红外线燃气灶具热电式意外熄火保护问题，提高红外线燃气灶具使用的安全性能及环保性能。

关键词：燃气灶具熄火保护红外线热电式家用开发过程传热方式表面温度