几十年来,微波技术已经发展成了一门比较系统的学科,在很多领域得到广泛的应用,比如通信、雷达、电子信息对抗和电子导航等。微波技术如今已经影响到了我们的生产和生活中的各个方面。微波功率是表征微波信号特征的一个重要参数,在微波信号发送、传输和接收的过程中不可缺少。微波功率传感器是最为常见的微波测量仪器。微波检测系统是把微波功率传感器的微弱信号经过放大、滤波并通过模数转换后再在仪表上显示,如果没有合理的微波功率检测系统,微波功率传感器的应用将受到很大的限制。本文首先对一种基于MEMS技术,与GaAs MMIC工艺兼容的热电式EMS微波功率传感器进行分析,然后对该微波功率传感器的灵敏度和信噪比进行了研究、模拟与测试,选择高灵敏度、高信噪比的微波功率传感器能够提高本文设计的微波功率检测系统的信噪比。接着对微波功率传感器输出的微弱信号的放大、滤波电路、模数转换处理以及仪表显示电路进行设计、模拟和测试。最后在该热电式MEMS微波功率传感器的基础上,设计了一种微波功率检测系统,并通过Fluke数字万用表验证其精确性达到99%。使用此微波功率检测系统研究了2种微波功率传感器在4个不同频点,3个放大倍数下输入功率和输出电压之间的关系,发现了在0-100mmW输入功率下微波功率传感器在低功率时放大倍数逐渐上升,当大于一个阈值时,放大倍数恒定在设计值,针对此问题本文做了理论的解释,此结论能够更好地优化本文所设计的微波功率检测系统。第一章为绪论,主要讲述了课题研究的背景和意义,MEM S和RF MEMS,以及微波功率传感器一些基本的理论介绍,然后对微波功率检测的研究现状进行了总结和分类,引出了本论文研究内容即基于微波功率传感器的微波功率检测系统。第二章主要介绍了MEMS微波功率传感器的结构和理论,介绍了热电转化的原理和共面波导的一些特性以及热量的传递原理。第三章和第四章为本文的主要内容,第三章首先对基于MEMS技术,与GaAs MMIC工艺兼容的热电式微波功率传感器进行分析,然后对该微波功率传感器的灵敏度和信噪比进行了模拟与测试,得到的结论可以方便我们更好的挑选高信噪比的微波功率传感器。高信噪比的MEMS微波功率传感器对于后级放大滤波电路具有非常重要的意义。第四章首先对该检测系统的放大和滤波电路进行multisim软件仿真,根据仿真结果设计放大和滤波电路同时制作PCB板,然后设计模数部分和仪表显示部分,把以上几个部分级联起来就构成了基于微波功率传感器的检测系统。随后在本课题组的实验平台上对该检测系统进行测试,该检测系统在工作状态下的数据和Fluke数字万用表的数据进行对比,可以验证本文设计的检测系统的精确性达到99%。最后基于本文设计的微波功率检测系统来研究2种(4对热电偶,12对热电偶)微波功率传感器在4个不同频点(1GHz, 10GHz, 20GHz,30GHz),3个放大倍数(10倍,100倍,19.5倍)下输入功率和输出电压之间的关系,12对热电偶的微波功率传感器在1GHz时输入功率为100mmW时输出电压为1.1194V,输出电压已经达到V级别,放大后的数据精确到小数点第4位,表示了该检测系统具有高增益、稳定性、精确性等特点。上面3种不同倍数(10倍,100倍,19.5倍)进行放大后,输出电压和输入功率都具有良好的线性度,表明了检测系统的放大电路具有很稳定的增益；同时也发现了在0-100mW输入功率下微波功率传感器在低功率时放大倍数逐渐上升,当大于一个阈值15mW时,放大倍数恒定在设计值,针对此问题本文做了理论的解释,此结论能够更好地优化本文所设计的微波功率检测系统。第五章主要是对本论文所做的工作进行总结,并提出基于微波功率传感器的微波功率检测系统的优化改进方向,比如无线化接收微波功率,便携式对功率的采集等。本论文的创新点：设计了一种针对本课题组的微波功率传感器的微波功率检测系统。