MEMS开关可重构矩形缝隙环天线的设计

提出一种基于MEMS开关的可重构矩形缝隙环天线设计.其关键部件之一是射频微波MEMS开关,选取了接触式MEMS开关.该天线为用共面波导馈电的多频率可重构天线,通过多个MEMS开关来改变矩形缝隙环天线的拓扑结构,按照一定的规则控制开关可实现多频率可重构.其结构简单,剖面低,易于与电路集成.     

RF MEMS频率可重构三频PIFA天线的设计

设计了一种结合RF MEMS开关实现频率可重构的三频PIFA(planner inverted F-antenna,平面倒F天线)天线。该频率可重构天线通过变换在地层的RF MEMS开关的通断改变天线的谐振回路的物理长度,从而改变PIFA天线的工作频率。通过HFSS仿真可知,这个天线可以工作在203,498和910 MHz这三个频率为中心的频段,其相对带宽分别为18%,10%和8%,能够满足实际通信的需求。     

基于MEMS技术的射频移相器

微波与毫米波移相器是通讯和雷达应用上相控阵天线的基本单元，MEMS技术的引入提供了一个在移相器设计中用最小损耗的开关来大量减少移相器插入损耗的方法，该方法可以降低器件的功耗，改善插入损耗、隔离度、频带宽度等性能。相比于GaAs移相器，基于MEMS开关的射频移相器，无论是开关线型、分布式或是反射型，都有很好的RF性能。     

MEMS开关在不同功能可重构天线中的应用

在介绍了可重构天线的基本原理和主要特点的基础上,针对具体功能的不同,介绍了MEMS开关在频率可重构天线、方向图可重构天线、以及频率和方向图同时可重构天线中的应用方法。     

基于MEMS开关的方向图可重构天线的设计

设计了一种波束可重构天线,以实现宽带、宽角方向图可重构设计。该天线由4组具有不同波束指向的天线子阵组成,通过6个RF-MEMS开关控制其波束指向;采用的宽带单元天线,在2.4 GHz～3.4 GHz频率范围内(相对带宽34.5%),电压驻波比小于2。馈电网络的设计采用小型化宽带阻抗变换器,减小了馈电网络尺寸,并拓展了带宽。仿真结果表明,可重构天线实现了0°,25°,40°和50°的不同波束指向,除部分频点外,4种状态天线的驻波在2.5 GHz～3.25 GHz(相对带宽26%)带宽内驻波比均小于2。     

适于共用孔径的可重构天线技术

现代通讯电子设备随着射频系统数量和功能需求的增加,其承载空间不足的问题将日益突出。由此,开展系统综合射频技术(包括天线的共用孔径技术)的研究和应用,使得多个或多种功能的天线最大限度地共享同一个设备孔径,具有重要的意义。可重构天线具有常规天线不可比拟的优越性,它通过多样的可重构设计手段,可以为解决高性能与小孔径的矛盾问题提供较丰富的技术途径。结合现阶段一些国内外可重构天线的具体设计实例和最新技术动态,重点围绕有效实现电子对抗系统综合射频中的天线共用孔径的现实问题和需求,分析并肯定了可重构天线技术对解决该问题和满足相关需求的适用性,并就其未来的技术发展趋势进行了综述。     

MEMS在天线领域的应用进展

对MEMS在天线领域的应用作了比较全面的介绍．并较为详细地介绍了MEMS开关在可重构天线中的几种具体应用。     

应用于可重构天线的RF MEMS开关设计

针对应用于可重构天线的RF MEMS开关进行研究,并通过HFSS软件对其进行仿真分析,开关处于关闭状态(down)时,并工作在5GHz时,开关插入损耗S21仅为-0.01dB,回波损耗在-30dB附近。开关处于闭合状态(up),在1GHz^10GHz频段,隔离度S21均小于-40dB。     

基于RF MEMS开关的可重构PA设计

介绍了一种结合MEMS开关实现多频带PA的方法,通过电磁场分析软件对RF MEMS串联开关进行模拟和仿真,在此基础上设计实现了一种双频带PA电路,在所设计的两个频带内,功放都有较高效率及输出功率,这种多频带PA可用于未来多频带应用的移动终端中.     

MEMS技术现状与发展前景

介绍了微电子机械系统（MEMS）技术的发展现状、加工工艺及产品市场。结合MEMS材料与加工技术,讨论了MEMS产品的封装技术及存在的问题,展望了MEMS技术的发展前景。     

微电子机械系统(MEMS)光开关

1前言近年来,随着互联网的迅速普及,穿梭于通信网络的信息量正以爆炸性速度持续增长。据日本光协会预测,横跨太平洋光缆的国际通信网以每5年10倍的速度增长,到15年后的2015年,其增长速度将是现在的1000倍,也就是说每1根光纤必须具有1000Tbit/s的传输容量。     

基于电荷注入机制的驱动电压可重构的MEMS开关

本文提出了一种新方法来解决传统静电驱动的电容式微机电(MEMS)开关的驱动电压过高的问题,通过对介质层 预先注入和存储适量的电荷,在该介质层中形成稳定的内建电势,这将优化MEMS固支梁的下拉操作,从而有效降低MEMS开关的驱动电压。此外,在开关制备完成后,仍可通过调控介质层中注入电荷的数目来调节内建电势大小,从而在不改变MEMS开关结构参数的条件下实现MEMS开关驱动电压的可重构功能,建立了该新型MEMS开关的解析模型,对该新型模型进行分析,并验证了模型的正确性。     

频率可重构超宽带天线研究

超宽带天线和可重构天线是当今天线领域研究的热点。将可重构天线技术应用到超宽带天线设计中,讨论了频率可重构超宽带天线的设计思路。以印刷单极子椭圆天线为原型,给出了两个可重构天线的具体结构,并对天线进行了可重构带阻设计,避免与相关频段之间的干扰。仿真结果表明:重构后天线Ⅱ的低频获得了扩展,其相对尺寸的长和宽分别减小到最大工作波长的0.116倍和0.087倍,工作频段为0.174~10.9GHz,可重构阻带为5.1~5.95GHz,带宽比可高达62:1.     

RF MEMS开关的研究进展及其应用北大核心

射频微电子机械系统（RF MEMS）开关是射频电子系统中的关键器件,首先简要介绍了RF MEMS开关的结构特点及分类方式,综述了RF MEMS开关的发展现状,列举了国内著名科研机构具有代表性的成果,并对比了其结构特点及性能参数,指出国内RF MEMS开关正向着小体积、宽频化、低驱动电压、高性能指标的方向发展。此外,还阐述了RF MEMS开关在多位移相器、可调滤波器、可重构天线等方面的应用,其在与多器件的集成和联合运用中潜力巨大。最后,分析了现有的RF MEMS开关的发展瓶颈,并展望了其以设计新结构、探寻新材料、探索新工艺、多种驱动方式相结合、多器件相集成为未来发展新方向。研发制作新的RF MEMS开关及其功能系统必将会对射频微波领域造成巨大影响。     

走近MEMS技术(上)

ＭＥＭＳ技术是近年来飞速发展的 一个研究领域。ＭＥＭＳ的英文 全称为Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ－ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ，即微电子机械系统，它主要是指由微机械加工方法加工的微传感器和微执行器，与微电子信号处理和控制电 路有机结合而成的自动化和智能化的微 系统（目前的尺寸为１ｕｍ～１ｍｍ，未 来也有可能达到ｎｍ级）。其中微传感器 获取信息，信号处理与控制电路处理信 息并作出决策，微执行器则实现机械动 作。 ＭＥＭＳ在许多方面具有传统机电 技术所不具备的优势，包括体积和能耗 大大减小、可实现许多全新的功…     

走近MEMS技术(下)

四、加工技术微机械加工技术是制作微传感器与执行器的工艺技术,是微电子机械系统的工艺基础,它大致可以分为如卜四类：1、各向异性化学和电化学腐蚀硅单品性能比较稳定,但人们通过研究找到了对其具有明显腐蚀作用的腐蚀液。其中各向同性腐蚀波主要是硝酸、氯氟酸、水系统,它对硅材料各个方向的腐蚀速率几乎相问。如果搅动充分,区应物的运输良好,则可形成完美的球形凹坑和其他结构。这种腐蚀作用基本上不依赖于桂材料的晶向,故有利用掩膜对特定区域进行腐蚀时,掩膜边线下方的硅会受到钻依,使得腐蚀【的边界与掩股区的边界不一致。…     

基于极化可重构天线的天线选择方案

天线选择是降低多天线通信系统的硬件复杂度以及改善空域相关性能的有效途径,但对于天线安装空间受限的小型终端,天线的数目将受到很大限制,从而制约了天线选择算法的实施.本文提出一种基于极化可重构天线的天线选择方案,该方案具有紧凑的天线结构和低复杂度的选择算法,适合于小型移动终端使用;通过理论以及数值仿真实验,证明了该方案能明显提高系统性能.     

微带可重构天线初步探讨

提出了一种新型频率可重构的手机天线,尺寸为43 mm×9 mm×3 mm.该天线由曲折馈电枝节、耦合枝节,以及多路射频开关(RF-Switch)组成.通过RF-Switch接入不同的电感改变天线的感抗值和带线的有效电长度,在低频段得到了四种不同的工作状态,天线的低频带宽显著增加.研究结果表明:所设计天线能够很好地覆盖长期演进(Long Term Evolution, LTE)、无线广域网(Wireless Wide Area Network, WWAN)八个频带且频段内回波损耗小于-6 dB.实测表明天线具有良好的辐射效率和辐射增益,能够实现全向覆盖,具有很好的应用前景.