RF MEMS开关开启电压的计算方法研究

对桥式RF MEMS开关开启电压的计算方法进行了研究,通过建立力电耦合模型,解联立方程组,得到了开启电压关于各项开关参数的表达式.同时分析了开关的各个参数对其开启电压的影响.     

低驱动电压MEMS电容开关设计与仿真

设计了膜桥支撑梁为弹簧弯曲结构的MEMS电容开关,应用有限元软件Intellisuite对开关静电驱动特性进行仿真,得到开关驱动电压,并分析不同膜桥材料对MEMS电容开关驱动电压的影响.结果表明,与固支结构悬臂梁相比,弹簧弯曲结构悬臂梁支撑的电容开关具有更低的驱动电压,由杨氏模量小的膜桥材料构成的开关具有比其他材料更低的驱动电压.     

RF MEMS开关的力电耦合仿真分析

设计了一种曲臂折合结构的固支梁式RF MEMS开关。并用ANSYS有限元分析软件对此结构模型及3种基本的固支梁式RF MEMS开关结构模型进行力电耦合仿真模拟。通过静态、模态分析,得出了不同开关结构的激励电压、固有频率和阻尼Q因子。通过谐振态分析和瞬态分析再现了各结构开关在高频激励电压下的工作情况,并用"位移/时间"表量化显示了固支梁在单周期内下拉、回复过程中的运动轨迹。通过数值计算和比较,结果表明:曲臂折合式开关具有较低的下拉电压和较高响应速度,以及更稳定的工作模态。     

一种基于高阻硅衬底的高精度RF MEMS衰减器设计

针对RF MEMS衰减器插入损耗及衰减精度较差的问题,设计了一种高阻硅衬底的高精度RF MEMS衰减器,采用共面波导(Coplanar waveguide简称CPW)将喇叭式功分器结构、悬臂梁式直板状RF MEMS开关以及π形衰减电阻网络集成,作为衰减器的基本单元.此外,本文还设计了喇叭式功分器将信号渐变式传输到衰减器中,用以减小系统的插入损耗,并结合悬臂梁式直板状RF MEMS开关结构和衰减电阻,提高衰减系统的衰减精度.同时通过HFSS仿真软件对衰减器的射频性能进行模拟验证,得到DC～20GHz频段内,插入损耗中心值优于1.35dB,驻波比小于1.08dB,0～70dB范围内的衰减精度优于±2dB,这些指标均优于目前常用的RF MEMS衰减器.由此可见,优化衰减器中的功分器与开关结构是提高射频衰减器射频性能的一种有效方法,为高精度、低驻波比的衰减器工艺制作提供了一种设计方案.     

一种射频MEMS开关高平整度牺牲层的制备方法

牺牲层工艺是制作MEMS开关的重要工艺,牺牲层平整度差会导致开关上电极变形,进而影响MEMS开关的性能.提出了一种高平整度聚酰亚胺牺牲层的制备方法,采用了自然平流法与双层牺牲层结合的方式.首先研究了温度对聚酰亚胺流动速度的影响,极大地缩短了自然平流法所需要的时间.自然平流法的局限性在于无法彻底解决聚酰亚胺牺牲层平坦度差的问题,之后可采用AZ5214光刻胶作为第二层牺牲层,进一步提高了牺牲层的平整度.固化后的聚酰亚胺性质稳定,不与酸碱反应,为光刻胶作为第二层牺牲层提供了条件.     

基于MEMS技术研制RF硅基微电感线圈

在分析了硅基上金属线圈的串联电阻、金属层厚度等在低频和高频的情况下对Q的影响及原因的基础上,提出了一种在硅杯表面采用浓硼扩散区与镀金属膜形成的欧姆接触电极作为内引线的硅基电感的新制造方法。设计了硅基电感的版图尺寸和相关的工艺流程,用IntelliSuite软件模拟验证了工艺流程的可能性,再利用Ansys有限元软件中的电磁分析模块模拟了电流与磁感应强度的关系、衬底涡流分布等,为平面电感的理论与实验的进一步比较分析提供了参考依据。在研制过程中发现影响电感性能好坏的主要因素是衬底涡流效应,为此提出了在矩形硅杯膜上制作电感的方法,为了进一步减薄金属电感线圈衬底的厚度,在硅杯膜背面采用激光打孔得到了膜厚约为5μm的衬底,从而可以使衬底中的涡流大幅度减少、电感的Q值得到很大提高。此外,提出的新制造方法采用了绝缘性能比SiO2好的Al2O3薄膜作为电感线圈与衬底之间的绝缘层。结果表明,设计的平面螺旋电感具有制造工艺简单、与IC工艺相兼容的优点,有广泛的应用前景。     

MEMS扭转微镜静态特性的温度效应分析

文章从静电力驱动的扭转微镜的静态特性静力学模型出发,分析了扭转微镜静态特性的温度效应.对两组不同尺寸、四种常用材料微镜的吸合电压、释放电压以及偏转角与驱动电压关系,随温度的变化规律进行了数值仿真分析;并采用典型电压值的增量百分比随温度变化的斜率,来量化描述并对多晶硅、polyimide、PDMS和SU-8四种材料的扭转微镜的静态特性受温度的影响.其中SU-8材料的微镜受温度的影响最大.而不同尺寸同种材料的微镜,其静态特性受温度效应影响的程度相同.为扭转微镜使用过程中如何降低温度效应的影响提供了依据.     

基于AT89C51单片机的开关稳压电源设计

开关稳压电源利用开关器件控制无源磁性元件及电容元件的能量存储特性,从输入电压源获取分离的能量,暂时把能量以磁场的形式存储在电感器中,或以电场的形式存储在电容器中,然后将能量转换到负载.开关电源应用广泛,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化.另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义.     

MEMS热敏元件工艺仿真技术的研究

在微射流陀螺工艺制造和设计的基础上,针对MEMS热敏元件的工艺信息,对其进行MEMS工艺仿真技术的研究。建立了MEMS热敏元件工艺结构的基本模型,基于这一模型,利用L-Edit编辑器绘制了完整版图结构;研究了工艺流程的模拟实现方法,利用基于TCl/TK语言开发的工艺编辑器绘制编辑出工艺流程文件;在三维平台上将版图根据工艺流程重构,可用于检测工艺方案的合理性。     

软开关弧焊逆变电源的工作机理研究

软开关弧焊逆变电源在全桥拓朴的电源中应用零电压切换控制技术,可降低开关损耗,并改善器件的运行环境．本文主要对FB－ZVS－PWM变换器一个运行周期内每一时间间隔内工作状态的详细分析,并提出谐振回路的参数设计原则．     

基于MEMS技术的无线鼠标

本文介绍了一种新型的基于MEMS技术的无线鼠标.分析了构成系统的MEMS加速度计、微处理器和射频收发器三个硬件组成模块,并对软件设计方法进行了介绍.     

MEMS钹式压电复合换能器的设计与仿真

在专业MEMS CAD软件ANSYS和Intellisuite中创建MEMS钹式压电复合换能器的实体模型,通过施加载荷分析钹式换能器在MEMS技术尺寸范围内的性能,包括模拟分析MEMS钹式压电复合换能器的力与位移的性能关系以及等效压电常数d33^c与MEMS钹式压电复合换能器形状参数的性能关系,仿真结果验证了所设计模型的有效性。设计了MEMS钹式压电复合换能器的工艺流程,在Intellisuite软件中给出相应结构物理模拟参数,工艺仿真结果验证了设计工艺理论上的可行性。     

MEMS封装材料数据库系统的设计与实现

MEMS领域的封装材料种类繁多，材料特性多种多样，因此封装材料数据的使用和处理成了一大难题，采用数据库来存储和处理庞大的材料数据成为首选方案。采用VisualC＋＋的开放式数据库连接ODBC（OpenDmabaseConnectivity）术，开发了封装材料数据库系统PMDS；PMDS将大型表分解成许多小型表，节省了查询、添加、删除和修改记录的时间，为保存材料类型以及特性数据提供了良好的模板，并且提供了与ANSYS的接口。     

短波多信道接收机的射频电路设计

提出多信道接收机射频电路的设计方案，应用多信道接收机实现短波信号测向．以接收灵敏度，抗干扰能力、增益和相位的一致性、信道的隔离度为重点。进行射频电路设计．采用同一校准信号源对射频电路进行校准，采取合适的措施保证各信道的隔离度，现场测向试验表明．应用该方案研制的样机的各项实测指标均能满足设计要求．     

GaAs MESFET开关的设计和建模

简要分析了MESFET开关的等效电路模型和MESFET开关器件的设计考虑，以及材料参数和器件结构对开关性能的影响，并设计制作了6组不同栅宽的MESFET开关．应用Modeling建模软件，分别对6组不同栅宽的MESFET开关进行建模，提取出开关的等效电路模型参数；从参数分析中找到了其随栅宽的线性变化规律，根据此变化规律，可以实现对任意栅宽MESFET开关的定标。     

相位可调射频有源移相器设计

采用 PIN管和射频运算放大器构成中心频率 100 MHZ的二级一阶可调移相器.相位调节范围 0°~ 240°,输出信号幅度变化小于 1dB.     

光纤微机电压力传感器的设计

设计了一种基于微机电系统(MEMS)的光纤压力传感器，证明了光纤MEMS压力传感器在工作状态下可以由法布里-珀罗腔的理论模型进行解释．推导出光纤MEMS压力传感器中硅横膈膜受到的压力与于涉光强的关系表达式．并且对光纤MEMS压力传感器的模型进行数值模拟，得到了传感器制作过程中涉及到的各个物理量的取值，其中腔体半径为300μm、腔体深度为2．42μm、硅横膈膜厚度为23μm，该设计为光纤MEMS压力传感器的加工和制作提供了理论基础。