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在目前微波工业的重心向商业民用转移的大趋势下，直接在微波频段通过幅值测量来获取相位信息的测相方法成为人们研究热点。本课题组设计了一种基于MEMS技术的X波段微波信号相位检测器，它不消耗直流功率，并且检测宽，结构简单。 本文对组成微波信号相位检测器的威尔逊功合器及MEMS热电式微波功率传感器分别进行了原理分析与模拟，建立了相位检测器的等效电路模型，并对其在锁相环中的应用展开了研究。主要内容包括: (1)在电容补偿式威尔逊功合器的物理版图基础上，运用ADS仿真软件，构建出功合器的电路结构图。在HFSS有限元软件的模拟结果的指导下，通过调整补偿电容的接入位置和串联电阻的大小，提高功合器的ADS电路模型的准确度。通过电路仿真器的设定，实现功率合成信息的直观表达。 (2)依据热电等效原理，采用球状等温面包裹法对优化后的MEMS热电式功率传感器进行分区来构建等效热阻网络。通过SDD端电压电流关系的非线性定义，反映出随温度变化的热导率对热阻的影响。根据ANSYS的稳态及瞬态模拟结果对ADS等效热阻网络进行修正以保证温度空间上分布及温度时间上响应的准确度。 (3)基于宏模型思想，复杂的塞贝克效应可以由压控电压源进行近似表达，并且通过相关系数设定，压控电压源可以方便地实现响应时间的约束。在功合器和功率传感器等效模型的基础上，在电路包络仿真环境下，本文首次提出了相位检测器的等效电学模型，并通过实验的对照，对模型进行验证。 (4)文章最后使用该模型对相位检测器在锁相环应用进行了探索性研究。在0响应时间下，分析了相位检测器的灵敏度对环路路牵引和捕获特性的影响;在500ns和5000ns响应时间下，模拟了环路在不同频差下VCO输出频率的变化，分析了相位检测器响应时间对环路特性的影响。