斜梁结构高温度稳定性MEMS自由梁谐振器设计

针对表面微加工MEMS谐振器由于温度改变引起的电气失效问题,采用一种高温度稳定性的斜梁支撑结构将温度变化引起的谐振器形变转化为水平位移,有效地避免了谐振梁与电极之间因材料热胀冷缩引起的电气失效和动态阻抗变化。在温度升高100°C的情况下,直梁支撑结构在垂直电极方向的位移为0.153μm,而文中所提出的斜梁支撑结构的位移为0.017μm;在提高温度稳定性的同时降低了由于电极间隙增大引起的谐振器动态阻抗变化,在0.3μm的初始间隙下,斜梁支撑结构的谐振器在温度升高100°C时的动态阻抗为直梁支撑谐振器的24%,损耗为-52dB,相比于传统直梁支撑结构的-61dB改善了9dB,有效地提升了MEMS谐振器的温度稳定性。     

高隔离度微带阵列天线的设计

提出了一种通过增加曲折开槽谐振器来增强阵列天线单元间隔离度的方法。首先设计了一款应用于802.11ac(5.17~5.29 GHz)频段移动终端的天线,在其阵列单元间添加一个曲折的开槽谐振器,此谐振器具有带阻特性,能有效降低天线单元间的互耦,增强天线单元间的隔离度,并利用HFSS软件对微带阵列天线进行了仿真与优化。仿真结果显示,增加了开槽谐振器后天线的隔离度增强了11.31 dB,隔离度达到了–29.4 dB,驻波比VSWR小于1.35,S11小于–16 dB,S21达到了–26 dB,满足天线的要求。     

基于方形环谐振器的双模宽带滤波器设计

基于微带方形环谐振器,采用一种新的微扰方式来实现奇偶模分裂,并对其模式分裂机制进行分析。采用阶梯阻抗微带线结构实现输入/输出与双模谐振器之间的强耦合,构成了宽带带通滤波器。测试结果表明,该滤波器中心频率为4.9 7 G H z,通带内最小插损为1.3 3 d B,3 d B相对带宽为2 4.7 5%,并且具有准椭圆函数响应,改善了阻带抑制特性。     

基于E型双模谐振器的源负载耦合带通滤波器设计

为实现滤波器的小型化和高性能,提出了两款中心加载的E型双模谐振器,并对其进行了奇偶模分析。在此基础上通过引入源负载耦合,采用ADS与HFSS软件进行了仿真与优化。开路支节加载与短路支节加载的E型双模谐振器分别比方环谐振器减少42.8%与52.6%。实测结果表明,设计的滤波器中心频率分别为4.22 GHz和3.75 GHz,相对带宽分别为33.6%和9.1%,带内插损分别为-0.9 dB和-1.9 dB,带外零点位置与计算仿真结果吻合良好。这两款滤波器不仅尺寸小、插损低,并且具有宽阻带、传输零点可调的优点,短路支节加载的双模滤波器在选择性与带外抑制方面性能更好,可以广泛应用于各种微波电路中。     

基于两个级联微环谐振器的电光导向光学译码器

实现了一种基于两个级联微环谐振器的导向光学译码器,器件利用等离子色散效应调制微环谐振器。制作工艺误差引起的两个微环谐振器谐振波长不一致可以通过微环谐振器上热极进行补偿。码型发生器产生的两个电学信号驱动微环谐振器的PIN结,由四个输出端口的光学信号给出译码结果。通过对器件的静态光谱分析得到工作波长和驱动电压。最终实现了100Mbps的动态译码结果。     

Avago Technologies采用TSV制备MEMS滤波器

正Avago Technologies公司的BAW滤波器是一款采用其薄膜体声波谐振器(FBAR)与微帽技术制备的全硅MEMS产品,每年量产超过10亿台,市场份额为65%,显然其在BAW滤波器市场占主导地位。Avago Technologies公司的FBAR采用硅基MEMS技术,其共振层由AlN压电材料制作。其ACMD-7612专为手机和数据终端设计,工作在UMTS频率范围,其TX端口最大射频输入功率为     

Mg_xZn_(1-x)O压电薄膜表面粗糙度对SMR性能的影响

固体装配型谐振器(SMR)由布拉格反射层上的两个电极及它们之间的压电层制备而成。布拉格层是厚度为1/4波长的高低声阻层结构。ZnO压电薄膜是用来制备SMR的传统压电材料,但却拥有低的纵向声学速度和相对固定的频率响应。由ZnO和MgO合成的三元化合物MgxZn1-xO薄膜是一种高声速、高电阻的压电材料,有很大的潜能用于SMR。MgxZn1-xO薄膜表面的粗糙度对SMR的谐振特性有很大影响。通过射频磁控溅射的方法制备了MgxZn1-xO薄膜,研究了不同射频磁控溅射条件对MgxZn1-xO薄膜表面粗糙度的影响。通过控制淀积条件,获得了c轴择优取向的表面光滑的MgxZn1-xO压电薄膜。通过优化MgxZn1-xO薄膜表面粗糙度,SMR的性能能够得到显著提高。     

近程实用无线遥控装置的设计与实现

文中介绍了一种实用的近距离无线RF遥控方式,发射电路部分采用集成芯片EV1527进行预编码,并通过声表谐振器稳频,发射天线为PCB铜线,接收电路采用单片机进行软件解码。该装置的无线发射模块和无线接收模块振荡频率可根据实际情况调整,目前主要使用的是315MHz和433MHz。且该遥控装置不存在方向性的限制,信号发射天线采用PCB印制铜线走线,比弹簧天线功耗更低,结构简单,是一种功耗低、系统稳定的近距离无线遥控装置。     

A filter array based on the variable period grating array and Fabry-Perot resonator

An integration method of grating array with different periods and Fabry-Perot（FP）resonator with an all-dielectric single-cavity is proposed.It is based on the capacity of spatial separation of spectral component by the grating and band-pass characteristics of filter to achieve the multi-pass band filtering.The filtering response can be tuned by changing the period of the grating rather than the cavity length of the filter.Theoretically,the relationship of the grating period and the peak wavelength is obtained by using the transfer matrix method（TMM）.The device is analyzed by adopting the finite-difference time-domain（FDTD）method.The filter array can cover the wavelengths ranging from850 nm to 950 nm with the full-width at half-maximum（FWHM）of 11-28 nm,and is suitable for the integration of the micro-filter array and the detectors.     

空腔型FBAR功率容量的影响因素分析与优化

机械应力和自热效应是影响空腔型薄膜体声波谐振器(FBAR)功率容量的主要因素。采用ANSYS对声波纵向振荡产生的机械应力进行了结构仿真,发现应力主要集中在空气腔结构附近;对压电薄膜逆压电效应功率损耗产生的自热效应进行了热仿真,发现空气腔和支撑层阻碍了热量向衬底传导。提出了提高器件功率容量的优化设计:为了减小应力集中,可以减小空气腔的深度以限制声波振荡产生的纵向位移;为了提高散热能力,可以将空气腔的深度减小并选取导热系数大的支撑层。优化设计的仿真验证结果表明:空气腔附近的应力集中面积明显减小,最大应力值由16.6 GPa下降到12.8 GPa;同样施加6 mW的功率,器件内部最高温度由113°C下降到56°C;优化设计的空腔型FBAR,功率容量得到了显著提高。