一種新型MEMS微波功率傳感器的設(shè)計與模擬
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2 軟件模擬
2．1 溫度場模擬
使用有限元軟件ANSYS模擬了三明治結(jié)構(gòu)的終端負(fù)載電阻及熱電堆溫度分布，環(huán)境溫度定為300 K，三明治結(jié)構(gòu)傳感器中的GaAs襯底高度為10 tLm，共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶寬度為i00 tLm，高度為2tLm，長度為
端溫度分布，如圖4所示。
圖3 傳感器溫度分布圖
圖4 熱電堆溫度分布圖
從圖4可以看出，在輸入相同功率的情況下(20mw)，三明治結(jié)構(gòu)的熱電堆熱端(靠近終端負(fù)載電
阻的一端)具有更高的溫度分布，最高點(diǎn)溫度達(dá)到331 K，高于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)最高點(diǎn)10 K左右，因此在兩種結(jié)構(gòu)冷端(與熱端相對的一端)溫度基本相等的情況下，由熱電堆靈敏度表達(dá)式：
可知，三明治結(jié)構(gòu)的熱端和冷端具有更高的溫度差，因此，在輸入功率P】 、熱電偶對數(shù)N 和Seebeck系數(shù) 都不變的情況下，這種新型微波功率傳感器具有比傳統(tǒng)型傳感器高得多的靈敏度。
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