CN107659281A - 面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器 - Google Patents

Abstract

本发明的面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器是由共面波导、悬臂梁结构、电容极板、下拉极板所构成，整个结构基于Si衬底制作，一共有两对悬臂梁结构，靠近输入端的悬臂梁与电容极板构成电容，形成在线式电容功率传感器，实现输入信号的自检测，靠近输出端的悬臂梁根据输入信号的功率大小不同，在外加电压控制下耦合出不同比例的支路信号，以确保主信号线的输出恒幅；在耦合支路的输出端接AC/DC电路，将耦合出的能量进行转换并由充电电池存储，实现多余能量的收集。这些结构简单高效地实现了具有自检测和多余能量收集功能的MEMS悬臂梁恒幅器。

Description

面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器

技术领域

本发明提出了面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，属于微电子机械系统(MEMS)的技术领域。

背景技术

微波限幅器是一种重要的微波控制器件,它被广泛应用在各类微波信号接收机等系统中。其最常见的作用是阻止高功率信号对微波接收系统造成破坏。防止雷达发射机功率直接进入接收机，烧坏后级灵敏部件。微波限幅器经常选用PIN二极管作为微波信号的控制元件，但近年来随着MEMS技术的快速发展，使基于MEMS技术实现上述功能成为可能。在此基础上，本专利进一步提出了基于MEMS悬臂梁的恒幅器的结构，将输入的微波信号处理成固定幅度的信号输出，有效的保护了后级电路，同时，应用于LNA前端时，LNA的输入信号幅度恒定，为了达到LNA输出信号幅度的恒定，其增益就可恒定，即无需改变其直流偏置点，使得LNA中不再需要复杂的AGC模块,提高了LNA的线性度。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，本发明采用了简单的共面波导和悬臂耦合结构，通过在线式的电容式传感器作为自检测结构测出输入信号功率的大小，根据输入功率的大小控制悬臂梁耦合结构的耦合量以达到恒幅输出的目的，同时多余能量经耦合被收集起来。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，该悬臂梁恒幅器是基于Si衬底制作的，包括信号线、第一地线-、第二地线-、第三地线-、第四地线-、第一悬臂梁、第一电容极板-、第二电容极板-、第二悬臂梁、第一锚区-、第二锚区-、第一下拉极板-、第二下拉极板-，其中：信号从信号线的信号线输入端-输入，信号线的信号线输入端-和第一地线-、第二地线-构成第一共面波导CPW1。

所述第一悬臂梁包括第一悬臂支梁-和第二悬臂支梁-，所述第一悬臂支梁-一端与第一地线-固接，另一端悬空，且所述第一悬臂支梁-悬空在第一电容极板-以及信号线上。所述第二悬臂支梁-一端与第二地线-固接，另一端悬空，且所述第二悬臂支梁-悬空在第二电容极板-以及信号线上。第一电容极板-位于信号线和第一地线-之间第一悬臂支梁-的正下方，第二电容极板-位于信号线和第二地线-之间第二悬臂支梁-的正下方，第一电容极板-和第二电容极板-关于信号线对称。所述第二悬臂梁包括第三悬臂支梁-和第四悬臂支梁-，所述第三悬臂支梁-一端与第一锚区-固接，另一端悬空，且所述第三悬臂支梁-悬空在第一下拉极板-以及信号线上。所述第四悬臂支梁-一端与第二锚区-固接，另一端悬空，且所述第四悬臂支梁-悬空在第二下拉极板-以及信号线上。第一下拉极板-位于信号线和第一锚区-之间第三悬臂支梁-的正下方，第二下拉极板-位于信号线和第二锚区-之间第四悬臂支梁-的正下方，第一下拉极板-和第二下拉极板-关于信号线对称，第一锚区-与第一地线-、第二地线-构成第二共面波导CPW2，第二锚区-与第二地线-、第四地线-构成第三共面波导CPW3，第二共面波导CPW2和第三共面波导CPW3作为耦合支路输出端，第一锚区-、第二锚区-均与AC/DC电路连接，AC/DC电路连接充电电池，信号线的信号线输出端-与第三地线-构成第四共面波导CPW作为输出端，信号从信号线的信号线输出端-输出,该结构同时实现了信号自检测和信号恒幅输出的功能，收集了多余能量，当其应用在LNA中时，不仅可实现自供电，而且，LNA中不再需要AGC模块，提高了线性度。

优选的：所述Si衬底上表面设置有SiO₂层。

优选的：所述信号线、第一地线-、第二地线-、第三地线-、第四地线-、第一电容极板-、第二电容极板-、第一锚区-、第二锚区-、第一下拉极板-、第二下拉极板-设置于SiO₂层的上表面，且所述第一地线-、第二地线-位于信号线的轴向两侧，第三地线-、第四地线-位于信号线的轴向两侧，第一锚区-、第二锚区-位于信号线的轴向两侧，而所述第一锚区-位于第一地线-和第三地线-之间，第二锚区-位于第二地线-和第四地线-之间，所述第一电容极板-位于信号线与第一地线-之间，第二电容极板-位于信号线与第二地线-之间，第一下拉极板-位于信号线与第一锚区-之间，第二下拉极板-位于信号线与第二锚区-之间。

优选的：在第一悬臂梁正下方的信号线上、第一电容极板-和第二电容极板-上还覆盖有第一Si₃N₄介质层-。在第一下拉极板-和第二下拉极板-以及第二悬臂梁正下方的信号线上还覆盖有第二Si₃N₄介质层-。

优选的：信号从第一共面波导CPW1输入，微波信号会对第一悬臂梁产生静电力作用，使得第一悬臂梁发生位移，从而与下方的第一电容极板-、第二电容极板-的电容发生改变。静电力的大小与微波信号功率相关，通过测量第一电容极板、第二电容极板与第一悬臂梁间的电容C_b推算出微波信号的功率P大小，从而实现自检测的功能。电容C_b与信号功率P的关系为：

其中，A₁是信号线和第一悬臂梁交叠部分的面积，A₂是第一电容极板、第二电容极板和第一悬臂梁交叠部分的总面积，g₀是第一电容极板、第二电容极板与第一悬臂梁之间空气层的厚度，g₁是第一电容极板、第二电容极板上第一Si₃N₄介质层的厚度，ε_r是第一Si₃N₄介质层的相对介电常数，k₁是第一悬臂梁的弹性系数,Z₀是CPW的特征阻抗。

优选的：在实现信号功率的自检测后，信号经过第二悬臂梁时会有部分能量被第二悬臂梁耦合到支路经由第二共面波导CPW2和第三共面波导CPW3到AC/DC电路被收集，根据所检测的输入信号的功率大小P，可在第二悬臂梁下方的第一下拉极板、第二下拉极板上加相应的直流电压U，使得第二悬臂梁被下拉到适当的位置，相当于改变第二悬臂梁与信号线间的电容C_d大小，从而改变被耦合到支路部分能量的大小，实现主信号线输出恒幅。在测得输入信号功率为P，为保证输出信号功率恒定为P₀，可推算出所需耦合电容C_d大小，关系式如下：

其中，f是输入信号的频率，j表示虚部，Z₀是CPW传输线的阻抗值，Z_L是输出端负载的阻抗值，而耦合电容的大小与悬臂梁的下拉位移x有关，关系式如下：

其中，A₃是第二悬臂梁与信号线交叠部分的面积，悬臂梁的下拉位移x则由下拉极板上所加的直流电压U来控制，下拉位移x与直流电压U的关系如下：

其中，k₂是第二悬臂梁的弹性系数。

本发明相比现有技术，具有以下有益效果：

在本发明中，采取了CPW传输线和悬臂梁结构，结构简单新颖。自检测部分，是通过测悬臂梁与极板间电容大小实现输入信号功率大小的检测，对输入信号损耗低。在外加直流电压控制下，不同功率的输入信号被悬臂梁以不同比例耦合到支路，保证了信号的恒幅输出。同时，耦合出的能量被AC/DC模块转换成直流并由充电电池收集，当应用在LNA中时，可实现自供电，具有较高的潜在利用价值。

附图说明

图1为本发明的面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器的俯视图。

图2为本发明的面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器AA’方向的剖面图。

图3为本发明的面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器BB’方向的剖面图。

图中：信号线1，信号线输入端1-1，信号线输出端1-2，第一地线2-1，第二地线2-2，第三地线2-3，第四地线2-4，第一悬臂梁3，第一悬臂支梁3-1，第二悬臂支梁3-2，第一电容极板4-1，第二电容极板4-2，第二悬臂梁5，第三悬臂支梁51，第四悬臂支梁52，第一锚区6-1，第二锚区6-2，第一下拉极板7-1，第二下拉极板7-2，第一Si₃N₄介质层8-1，第二Si₃N₄介质层8-2，SiO₂层9，Si衬底10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一种面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，由4个共面波导结构、2个悬臂梁和4个极板所构成，4个共面波导结构分别为第一共面波导CPW1、第二共面波导CPW2、第三共面波导CPW3以及第四共面波导CPW4，2个悬臂梁分别为第一悬臂梁3、第二悬臂梁5，4个极板分别为第一电容极板4-1、第二电容极板4-2、第一下拉极板7-1、第二下拉极板7-2。具体结构关系如图1-3所示，该悬臂梁恒幅器是基于Si衬底10制作的，包括信号线1、第一地线2-1、第二地线2-2、第三地线2-3、第四地线2-4、第一悬臂梁3、第一电容极板4-1、第二电容极板4-2、第二悬臂梁5、第一锚区6-1、第二锚区6-2、第一下拉极板7-1、第二下拉极板7-2，其中：信号从信号线1的信号线输入端1-1输入，信号线1的信号线输入端1-1和第一地线2-1、第二地线2-2构成第一共面波导CPW1。

所述第一悬臂梁3包括第一悬臂支梁3-1和第二悬臂支梁3-2，所述第一悬臂支梁3-1一端与第一地线2-1固接，另一端悬空，且所述第一悬臂支梁3-1悬空在第一电容极板4-1以及信号线1上。所述第二悬臂支梁3-2一端与第二地线2-2固接，另一端悬空，且所述第二悬臂支梁3-2悬空在第二电容极板4-2以及信号线1上。即所述第一悬臂支梁3-1设置在第一地线2-1上，另一端悬空，且所述第一悬臂支梁3-1悬空在第一电容极板4-1以及信号线1上，同时第二悬臂支梁3-2设置在第二地线2-2上，另一端悬空，且所述第二悬臂支梁3-2悬空在第二电容极板4-2以及信号线1上，使得所述第一悬臂梁3横跨在第一地线2-1、第二地线2-2上，且悬空在信号线1上形成悬臂梁结构。第一电容极板4-1位于信号线1和第一地线2-1之间第一悬臂支梁3-1的正下方，第二电容极板4-2位于信号线1和第二地线2-2之间第二悬臂支梁3-2的正下方，第一电容极板4-1和第二电容极板4-2关于信号线1对称。所述第二悬臂梁5包括第三悬臂支梁5-1和第四悬臂支梁5-2，所述第三悬臂支梁5-1一端与第一锚区6-1固接，另一端悬空，且所述第三悬臂支梁5-1悬空在第一下拉极板7-1以及信号线1上。所述第四悬臂支梁5-2一端与第二锚区6-2固接，另一端悬空，且所述第四悬臂支梁5-2悬空在第二下拉极板7-2以及信号线1上。即所述第三悬臂支梁5-1设置在第一锚区6-1上，另一端悬空，且所述第三悬臂支梁5-1悬空在第一下拉极板7-1以及信号线1上，同时第四悬臂支梁5-2设置在第二锚区6-2上，另一端悬空，且所述第四悬臂支梁5-2悬空在第二下拉极板7-2以及信号线1上，使得所述第四悬臂支梁5-2横跨在第一锚区6-1、第二锚区6-2上，且悬空在信号线1上形成悬臂梁结构。第一下拉极板7-1位于信号线1和第一锚区6-1之间第三悬臂支梁5-1的正下方，第二下拉极板7-2位于信号线1和第二锚区6-2之间第四悬臂支梁5-2的正下方，第一下拉极板7-1和第二下拉极板7-2关于信号线1对称，第一锚区6-1与第一地线2-1、第二地线2-3构成第二共面波导CPW2，第二锚区6-2与第二地线2-2、第四地线2-4构成第三共面波导CPW3，第二共面波导CPW2和第三共面波导CPW3作为耦合支路输出端，第一锚区6-1、第二锚区6-2均与AC/DC电路连接，AC/DC电路连接充电电池，信号线1的信号线输出端1-2与第三地线2-3构成第四共面波导CPW4作为输出端，信号从信号线1的信号线输出端1-2输出,该结构同时实现了信号自检测和信号恒幅输出的功能，收集了多余能量，当其应用在LNA中时，不仅可实现自供电，而且，LNA中不再需要AGC模块，提高了线性度。

所述Si衬底10上表面设置有SiO₂层9。如图1所示，所述信号线1、第一地线2-1、第二地线2-2、第三地线2-3、第四地线2-4、第一电容极板4-1、第二电容极板4-2、第一锚区6-1、第二锚区6-2、第一下拉极板7-1、第二下拉极板7-2设置于SiO₂层9的上表面，且所述第一地线2-1、第二地线2-2位于信号线1的轴向两侧，第三地线2-3、第四地线2-4位于信号线1的轴向两侧，第一锚区6-1、第二锚区6-2位于信号线1的轴向两侧，而所述第一锚区6-1位于第一地线2-1和第三地线2-3之间，第二锚区6-2位于第二地线2-2和第四地线2-4之间，所述第一电容极板4-1位于信号线1与第一地线2-1之间，第二电容极板4-2位于信号线1与第二地线2-2之间，第一下拉极板7-1位于信号线1与第一锚区6-1之间，第二下拉极板7-2位于信号线1与第二锚区6-2之间。

如图2、3所示，在第一悬臂梁3正下方的信号线1上、第一电容极板4-1和第二电容极板4-2上还覆盖有第一Si₃N₄介质层8-1。在第一下拉极板7-1和第二下拉极板7-2以及第二悬臂梁5正下方的信号线1上还覆盖有第二Si₃N₄介质层8-2。

首先，信号从第一共面波导CPW1输入，微波信号会对第一悬臂梁3产生静电力作用，使得第一悬臂梁3发生位移，从而与下方的第一电容极板4-1、第二电容极板4-2的电容发生改变。静电力的大小与微波信号功率相关，通过测量第一电容极板4-1、第二电容极板4-2与第一悬臂梁3间的电容C_b推算出微波信号的功率P大小，从而实现自检测的功能。电容C_b与信号功率P的关系为：

其中，A₁是信号线1和第一悬臂梁3交叠部分的面积，A₂是第一电容极板4-1、第二电容极板4-2和第一悬臂梁3交叠部分的总面积，g₀是第一电容极板4-1、第二电容极板4-2与第一悬臂梁3之间空气层的厚度，g₁是第一电容极板4-1、第二电容极板4-2上第一Si₃N₄介质层8-1的厚度，ε_r是第一Si₃N₄介质层8-1的相对介电常数，k₁是第一悬臂梁3的弹性系数,Z₀是CPW的特征阻抗。

其次，在实现信号功率的自检测后，信号经过第二悬臂梁5时会有部分能量被第二悬臂梁5耦合到支路经由第二共面波导CPW2和第三共面波导CPW3到AC/DC电路被收集，根据所检测的输入信号的功率大小P，可在第二悬臂梁5下方的第一下拉极板7-1、第二下拉极板7-2上加相应的直流电压U，使得第二悬臂梁5被下拉到适当的位置，相当于改变第二悬臂梁5与信号线间的电容C_d大小，从而改变被耦合到支路部分能量的大小，实现主信号线输出恒幅。在测得输入信号功率为P，为保证输出信号功率恒定为P₀，可推算出所需耦合电容C_d大小，关系式如下：

其中，f是输入信号的频率，j表示虚部，Z₀是CPW传输线的阻抗值，Z_L是输出端负载的阻抗值，而耦合电容的大小与悬臂梁的下拉位移x有关，关系式如下：

其中，A₃是第二悬臂梁5与信号线交叠部分的面积，悬臂梁的下拉位移x则由下拉极板上所加的直流电压U来控制，下拉位移x与直流电压U的关系如下：

其中，k₂是第二悬臂梁5的弹性系数。

由式2、3、4可推算出，输入功率测得为P时，为实现恒幅输出，下拉极板上所需加的直流电压U的大小。

本发明的自检测的面向物联网的多余能量收集的悬臂梁恒幅器的制备方法为：

1)准备高阻Si衬底10(4000Ω·cm)，厚度为400um；

2)热氧化生长一层SiO₂层9，厚度为1.2um；

3)在衬底上涂覆光刻胶，去除信号线1、地线、电容极板4-1和4-2、锚区6-1和6-2、下拉电极7-1和7-2处的光刻胶，蒸发一层种子层Ti，厚度为然后制备第一层金，厚度为0.3um，通过剥离工艺去除保留的光刻胶，连带去除在光刻胶上面的金属层，初步形成信号线、地线、锚区、电容极板、下拉极板；

4)在前面步骤处理得到的Si衬底上，通过PECVD生成一层厚的Si₃N₄介质层，光刻Si₃N₄介质层，仅保留要制作电容极板4-1和4-2、悬臂梁3下方信号线、悬臂梁5下方信号线、下拉极板7-1和7-2处的Si₃N₄介质层；

5)淀积一层1.6μm厚的聚酰亚胺牺牲层，要求填满所有凹坑；光刻聚酰亚胺牺牲层，仅保留悬臂梁3和悬臂梁5下方的聚酰亚胺牺牲层；

6)涂覆光刻胶，去除预备制作信号线、地线、锚区、悬臂梁3和悬臂梁5处的光刻胶，蒸发一层种子层Ti，厚度为制备第二层金，厚度为2um，最后，去除保留的光刻胶，形成信号线、地线、锚区、悬臂梁3和悬臂梁5；

7)释放聚酰亚胺牺牲层，以去除悬臂梁3和悬臂梁5下方的聚酰亚胺牺牲层；最后，在去离子水中浸泡5分钟，无水乙醇脱水，常温下挥发，晾干。

本发明的不同之处在于：

本发明采用了CPW传输线和悬臂梁结构，结构简单新颖。自检测部分，利用悬臂梁3与极板构成电容，由于输入信号对悬臂梁的静电力作用使得梁产生下拉位移，通过测梁与极板间电容大小实现输入信号功率大小的检测，对输入信号损耗低；根据在线的电容式功率传感器所测得的信号功率大小，在外加直流电压控制下，使悬臂梁5产生下拉位移，从而改变悬臂梁5与信号线间的耦合电容，不同功率的输入信号被悬臂梁以不同比例耦合出去，实现了信号的恒幅输出；同时，耦合出的能量被AC/DC模块转换由充电电池收集起来，该结构同时实现了信号自检测和信号恒幅输出的功能，收集了多余能量，当其应用在LNA中时，不仅可实现自供电，而且，LNA中不再需要AGC模块，提高了线性度。

满足以上条件的结构即视为本发明的面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，其特征在于：该悬臂梁恒幅器是基于Si衬底(10)制作的，包括信号线(1)、第一地线(2-1)、第二地线(2-2)、第三地线(2-3)、第四地线(2-4)、第一悬臂梁(3)、第一电容极板(4-1)、第二电容极板(4-2)、第二悬臂梁(5)、第一锚区(6-1)、第二锚区(6-2)、第一下拉极板(7-1)、第二下拉极板(7-2)，其中：信号从信号线(1)的信号线输入端(1-1)输入，信号线(1)的信号线输入端(1-1)和第一地线(2-1)、第二地线(2-2)构成第一共面波导CPW1；

所述第一悬臂梁(3)包括第一悬臂支梁(3-1)和第二悬臂支梁(3-2)，所述第一悬臂支梁(3-1)一端与第一地线(2-1)固接，另一端悬空，且所述第一悬臂支梁(3-1)悬空在第一电容极板(4-1)以及信号线(1)上；所述第二悬臂支梁(3-2)一端与第二地线(2-2)固接，另一端悬空，且所述第二悬臂支梁(3-2)悬空在第二电容极板(4-2)以及信号线(1)上；第一电容极板(4-1)位于信号线(1)和第一地线(2-1)之间第一悬臂支梁(3-1)的正下方，第二电容极板(4-2)位于信号线(1)和第二地线(2-2)之间第二悬臂支梁(3-2)的正下方，第一电容极板(4-1)和第二电容极板(4-2)关于信号线(1)对称；所述第二悬臂梁(5)包括第三悬臂支梁(5-1)和第四悬臂支梁(5-2)，所述第三悬臂支梁(5-1)一端与第一锚区(6-1)固接，另一端悬空，且所述第三悬臂支梁(5-1)悬空在第一下拉极板(7-1)以及信号线(1)上；所述第四悬臂支梁(5-2)一端与第二锚区(6-2)固接，另一端悬空，且所述第四悬臂支梁(5-2)悬空在第二下拉极板(7-2)以及信号线(1)上；第一下拉极板(7-1)位于信号线(1)和第一锚区(6-1)之间第三悬臂支梁(5-1)的正下方，第二下拉极板(7-2)位于信号线(1)和第二锚区(6-2)之间第四悬臂支梁(5-2)的正下方，第一下拉极板(7-1)和第二下拉极板(7-2)关于信号线(1)对称，第一锚区(6-1)与第一地线(2-1)、第二地线(2-3)构成第二共面波导CPW2，第二锚区(6-2)与第二地线(2-2)、第四地线(2-4)构成第三共面波导CPW3，第二共面波导CPW2和第三共面波导CPW3作为耦合支路输出端，第一锚区(6-1)、第二锚区(6-2)均与AC/DC电路连接，AC/DC电路连接充电电池，信号线(1)的信号线输出端(1-2)与第三地线(2-3)构成第四共面波导CPW4作为输出端，信号从信号线(1)的信号线输出端(1-2)输出,该结构同时实现了信号自检测和信号恒幅输出的功能，收集了多余能量，当其应用在LNA中时，不仅可实现自供电，而且，LNA中不再需要AGC模块，提高了线性度。

2.根据权利要求1所述面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，其特征在于：所述Si衬底(10)上表面设置有SiO₂层(9)。

3.根据权利要求1所述面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，其特征在于：所述信号线(1)、第一地线(2-1)、第二地线(2-2)、第三地线(2-3)、第四地线(2-4)、第一电容极板(4-1)、第二电容极板(4-2)、第一锚区(6-1)、第二锚区(6-2)、第一下拉极板(7-1)、第二下拉极板(7-2)设置于SiO₂层(9)的上表面，且所述第一地线(2-1)、第二地线(2-2)位于信号线(1)的轴向两侧，第三地线(2-3)、第四地线(2-4)位于信号线(1)的轴向两侧，第一锚区(6-1)、第二锚区(6-2)位于信号线(1)的轴向两侧，而所述第一锚区(6-1)位于第一地线(2-1)和第三地线(2-3)之间，第二锚区(6-2)位于第二地线(2-2)和第四地线(2-4)之间，所述第一电容极板(4-1)位于信号线(1)与第一地线(2-1)之间，第二电容极板(4-2)位于信号线(1)与第二地线(2-2)之间，第一下拉极板(7-1)位于信号线(1)与第一锚区(6-1)之间，第二下拉极板(7-2)位于信号线(1)与第二锚区(6-2)之间。

4.根据权利要求1所述面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，其特征在于：在第一悬臂梁(3)正下方的信号线(1)上、第一电容极板(4-1)和第二电容极板(4-2)上还覆盖有第一Si₃N₄介质层(8-1)；在第一下拉极板(7-1)和第二下拉极板(7-2)以及第二悬臂梁(5)正下方的信号线(1)上还覆盖有第二Si₃N₄介质层(8-2)。

5.根据权利要求1所述面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，其特征在于：信号从第一共面波导CPW1输入，微波信号会对第一悬臂梁(3)产生静电力作用，使得第一悬臂梁(3)发生位移，从而与下方的第一电容极板(4-1)、第二电容极板(4-2)的电容发生改变；静电力的大小与微波信号功率相关，通过测量第一电容极板(4-1)、第二电容极板(4-2)与第一悬臂梁(3)间的电容C_b推算出微波信号的功率P大小，从而实现自检测的功能。

6.根据权利要求1所述面向物联网的自检测的多余能量收集的悬臂梁恒幅器，其特征在于：在实现信号功率的自检测后，信号经过第二悬臂梁(5)时会有部分能量被第二悬臂梁(5)耦合到支路经由第二共面波导CPW2和第三共面波导CPW3到AC/DC电路被收集，根据所检测的输入信号的功率大小P，可在第二悬臂梁(5)下方的第一下拉极板(7-1)、第二下拉极板(7-2)上加相应的直流电压U，使得第二悬臂梁(5)被下拉到适当的位置，相当于改变第二悬臂梁(5)与信号线间的电容C_d大小，从而改变被耦合到支路部分能量的大小，实现主信号线输出恒幅。