X波段MEMS膜开关的阻抗分析模型

射频微机械(RF MEMS)开关由于其优越的高频特性在微波和毫米波电路中表现出巨大的应用前景.但是目前对微机械开关的研究主要都集中在开关梁的结构设计和力学分析上,对开关的电磁特性的研究,尤其是开关高频阻抗匹配分析的研究与验证比较少.本文在高频传输线研究的基础上,推导出微机械开关的“开态”阻抗匹配模型,并利用HFSS软件对开关的高频特性进行模拟.其结果有助于设计高性能的RF MEMS开关.     

基于砷化镓衬底的RF MEMS膜开关

射频微机械开关由于其优越的高频特性在微波和毫米波电路中表现出巨大的应用前景。但是目前的微机械开关都是制作在硅基衬底上的，难于与后面的高频砷化镓处理电路相集成。本文介绍了基于砷化镓衬底的RFMEMS膜开关，着重介绍了开关的工作原理、制作过程和测试结果。     

基于砷化镓衬底的RF MEMS膜开关

射频微机械开关由于其优越的高频特性在微波和毫米波电路中表现出巨大的应用前景。但是目前的微机械开关都是制作在硅基衬底上的 ,难于与后面的高频砷化镓处理电路相集成。本文介绍了基于砷化镓衬底的RFMEMS膜开关 ,着重介绍了开关的工作原理、制作过程和测试结果     

基于砷化镓衬底的RF MEMS膜开关

射频微机械开关由于其优越的高频特性在微波和毫米波电路中表现出巨大的应用前景.但是目前的微机械开关都是制作在硅基衬底上的,难于与后面的高频砷化镓处理电路相集成.本文介绍了基于砷化镓衬底的RF MEMS膜开关,着重介绍了开关的工作原理、制作过程和测试结果.     

微机械加速度开关动态特性分析

本文通过建立微机械加速度开关检测质量运动微分方程，利用数值分析方法对开关动态特性进行了分析，从而为微机械加速度开关的动态设计提供了理论依据。     

基于砷化镓衬底的RF MEMS膜开关

在低损耗的微波和毫米波电路中 ,静电驱动的射频微机械 (MEMS)开关表现出巨大的应用前景。和传统的半导体开关相比 ,由于在结构上消除了金属 -半导体结和 PN结 ,MEMS开关具有极其优越的高频特性 ,例如 MEMS开关具有极低的插入损耗和较高的隔离度。简单的来说 ,射频微机械开关是由静电驱动的金属梁和射频信号线构成。自从 1 979年 Petersen首次研制出金属包覆的静电悬臂梁开关以来 ,多种结构形式的 MEMS开关被用于控制微波信号 ,例如悬臂梁结构、旋转传输线结构和膜结构等。到目前为止 ,研究的射频微机械开关主要有两种结构形式 :金…     

硅基PZT压电驱动微开关的设计和优化

采用压电多层微悬臂梁理论分析模型，研究了一种新型PZT压电复合多层膜微悬臂梁驱动微开关的机械性能，提出了一种新的硅基PZT压电复合多层薄膜微悬臂梁驱动微开关的制作方法。利用有限元分析软件ANSYS7.O对微悬臂梁结构进行了模态分析，探讨了结构参数与微悬臂梁运动特性的关系及影响压电薄膜微开关性能的因素，进一步模拟了0．3V工作电压下微开关的位移。结果表明，经优化后的压电薄膜微开关可进一步应用到集成化芯片系统中。     

一种用于RF MEMS移相器及开关可变电容的复合微桥膜结构

提出了一种基于微机械工艺的新型复合微桥膜结构，由低应力SiN／SiO2(0.5μm／50nm)及Cr／Au(30nm／1μm)构成。相应的工艺流程较为简单。对影响其特性的因素进行了理论分析，并提出了3种桥膜的平面结构；利用静电／力耦合有限元法分析了各种结构的静电驱动特性以及各阶模态，结果得到了令人满意的驱动和机械性能；通过有限元高频仿真软件对桥膜结构与共面波导形成的可调电容结构进行了分析，结果表明其具有良好的射频／微波性能。该桥膜结构适用于RF MEMS开关、移相器及开关式可调电容和滤波器等。     

多晶硅衬底上的RF MEMS开关

在微机械开关与硅IC工艺设计和兼容方面进行了改进,获得了一种可与IC工艺兼容的RF MEMS微机械开关.采用介质隔离工艺技术把这种RF MEMS微机械开关制作在绝缘的多晶硅衬底上,实现了与IC工艺兼容;采用在金属膜桥的端点附近刻蚀一些孔的优化方法,降低了RF MEMS微机械开关的下拉电压.用TE2819电容测试设备测试开关的电容,测得开关的开态电容、关态电容和致动电压分别为0.32pF、6pF和25V.用HP8753C网络分析仪对RF MEMS微机械开关进行了RF特性测试,得出RF MEMS微机械开关在频率1.5GHz下关态的隔离度为35dB,开态的插入损耗为2dB,用示波器测得该开关的开关速度为3μs.     

多晶硅衬底上的RF MEMS开关

在微机械开关与硅IC工艺设计和兼容方面进行了改进,获得了一种可与IC工艺兼容的RFMEMS微机械开关.采用介质隔离工艺技术把这种RFMEMS微机械开关制作在绝缘的多晶硅衬底上,实现了与IC工艺兼容;采用在金属膜桥的端点附近刻蚀一些孔的优化方法,降低了RFMEMS微机械开关的下拉电压.用TE2 819电容测试设备测试开关的电容,测得开关的开态电容、关态电容和致动电压分别为0 32 pF、6 pF和2 5V .用HP875 3C网络分析仪对RFMEMS微机械开关进行了RF特性测试,得出RFMEMS微机械开关在频率1 5GHz下关态的隔离度为35dB ,开态的插入损耗为2dB ,用示波器测得该开关的开关     

射频微机械共面波导开关测试技术研究

通过对射频微机械共面波导(CPW)开关的工作原理进行分析，提出了一种测试射频微机械开关的电路结构。根据Cadence工作站的模拟，验征了该方案的可行性，并获得了该测试结构的优化电参数条件，为射频微机械CPW开关的测试和应用打下了基础。     

一种微机械光开关的分析和设计

对悬臂梁微机械光开关的机电特性进行了理论分析 .利用机械和电学特性 ,导出了悬臂梁的弯曲量和所加的电压的解析关系 ,并给出了阈值电压的计算公式 .指出外加电压与梁的宽度无关 ,与梁的长度的平方成反比 .悬臂梁尖端的弯曲量不能超出相邻电极间距的 1/ 3.这些结论是悬臂梁微机械光开关设计和研制的直接依据     

微机械微波/射频开关的制备和功能测量研究

讨论了微机械微波/射频开关的原理、制备工艺和功能测试.微机械接触式微波/射频开关的基本结构是微波共平面波导,在制备工艺中首先考虑的是工艺兼容性,为此选择以PECVD生长的氮化硅为悬臂梁,聚酰亚胺为牺牲层.功能测试表明,该工艺制备的微机械开关的执行电压只有25V,优于同类微机械开关的指标,同时它具有良好的响应特性.     

一种微机械光开关的分析和设计

对悬臂梁微机械光开关的机电特性进行了理论分析.利用机械和电学特性,导出了悬臂梁的弯曲量和所加的电压的解析关系,并给出了阈值电压的计算公式.指出外加电压与梁的宽度无关,与梁的长度的平方成反比.悬臂梁尖端的弯曲量不能超出相邻电极间距的1/3.这些结论是悬臂梁微机械光开关设计和研制的直接依据.     

一种用于RF MEMS移相器及开关可变电容的复合微桥膜结构

提出了一种基于微机械工艺的新型复合微桥膜结构 ,由低应力SiN/SiO2 (0 .5 μm/5 0nm )及Cr/Au(30nm/1μm)构成。相应的工艺流程较为简单。对影响其特性的因素进行了理论分析 ,并提出了 3种桥膜的平面结构 ;利用静电 /力耦合有限元法分析了各种结构的静电驱动特性以及各阶模态 ,结果得到了令人满意的驱动和机械性能 ;通过有限元高频仿真软件对桥膜结构与共面波导形成的可调电容结构进行了分析 ,结果表明其具有良好的射频 /微波性能。该桥膜结构适用于RFMEMS开关、移相器及开关式可调电容和滤波器等     

一种用于RF MEMS移相器及开关可变电容的复合微桥膜结构

提出了一种基于微机械工艺的新型复合微桥膜结构,由低应力SiN/SiO2 (0.5μm/50nm)及Cr/Au(30nm/1μm)构成.相应的工艺流程较为简单.对影响其特性的因素进行了理论分析,并提出了3种桥膜的平面结构;利用静电/力耦合有限元法分析了各种结构的静电驱动特性以及各阶模态,结果得到了令人满意的驱动和机械性能;通过有限元高频仿真软件对桥膜结构与共面波导形成的可调电容结构进行了分析,结果表明其具有良好的射频/微波性能.该桥膜结构适用于RF MEMS开关、移相器及开关式可调电容和滤波器等.     

电子镇流器中半桥逆变器与谐振电路的频率匹配

荧光灯与高频电子镇流器的非阻抗匹配性质,导致在负载灯管一端要引入电感电容,以便与电子镇流器阻抗匹配。电子镇流器的设计中,电子镇流器的振荡频率与串联谐振电路的振荡频率必须匹配,否则会引起开关管工作波形异常,开关管也会有更大功率损耗,降低能效,甚至损坏半桥电路开关管器件本身。     

微波电路的MEMS天关进展

开关是微波信号变换的关键元件,和传统的半导体开关相比,射频微机电系统（RF MEMS）开关具有优良的高频特性和固有的重量轻、尺寸小、低功耗等优点,而且其制作工艺和传统的CMOS工艺相兼容。本文较为详细地了串联悬臂梁开关、并联悬臂梁开关和膜开关的工作原理及典型的性能参数。由于其优越的微小特性,MEMS开关已在许多电路和系统中,包括微波前端电路、数字电容器组和移相网络中得到应用。     

MEMS电容式并联开关充放电产生的电磁干扰分析

MEMS并联开关是MEMS（微机电系统）的最重要的器件之一,由于其在高频状态下表现出的高隔离度及低插入损耗,以及与半导体开关相比所具有的极低的直流功耗,故在微波领域的应用越来越受到关注。本文着重分析了开关在开关时对传播的电磁信号的影响。文中给出了MEMS电容式并联开关在充放电时的电磁模型,描述了开关在充放电时的电磁场,分析了开关在充放电时产生的变化电磁场对信号的干扰情况。     

日本近年RF MEMS开关研究的进展

RFMEMS是射频表面微机械系统简称。射频表面微机械系统现在包括滤波器和微型电器元件,如开关,微可变电容和微可变电感。射频开关按驱动原理分有静电,压电,电磁以及热驱动。由于这一研究的高频化和高精度的特点,目前开关的研究集中在静电驱动的方式的研究上,从上市的产品来看,静电驱动是最有希望的RFMEMS的执行机构。静电执行器驱动的RFMEMS开关成为下一代高频通讯中的关键部件。