一种低损耗的硅微加工波导交叉开关，用于163.6–182.55GHz频段的星载辐射计校准电路

《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》：A Low-Loss Silicon-Micromachined Waveguide Crossover Switch for Spaceborne Radiometer Calibration Circuits at 163.6–182.55GHz

硅微机械波导交叉开关实现163.6–182.55GHz空间辐射计低损耗高隔离特性，采用四层芯片堆叠结构集成波导耦合器，测试显示直态/交叉态插入损耗0.5–0.75dB/0.5–0.7dB，隔离度33dB+/29dB+，与仿真结果吻合，并具备可调衰减能力。

　　

摘要：

本文介绍了一种低插入损耗、高隔离度且高度集成的硅微机械波导交叉开关，用于太空辐射计的内部校准子系统。该辐射计在163.6–182.55 GHz范围内工作，覆盖七个子频段，位于183.31 GHz水蒸气吸收线的低频侧。该器件由四个微机电开关表面组成，与两个波导耦合器集成在一起，采用七片芯片堆叠的形式实现，尺寸仅为16×11.4×2.1毫米，具有紧凑的结构。微机械原型采用定制的CNC铣削波导模块将芯片上的端口连接到标准波导法兰上，并通过同一工艺制造的多级短校准标准进行双层校准。在交叉状态下，该器件的插入损耗为0.5–0.7 dB，回波损耗优于24 dB，隔离度在163.6–182.55 GHz范围内超过29 dB；在直通状态下，插入损耗为0.5–0.75 dB，回波损耗优于15 dB，隔离度超过33 dB。这两种状态均满足应用要求，测量结果与电磁仿真结果高度吻合。此外，该驱动器还支持隔离度调节（尤其是在直通状态下），从而具备可调衰减功能。