可调谐微机电电感(续)(英文)

<正>3 Magnetic Core Tuned Inductor Magnetic core tuned inductor is tuned based on the magneto impedance effect[32].As the bias DC magnetic field is applied along to the axis of the inductor body,the transverse permeability of the soft magnetic layer can be changed to achieve the tunability of the inductance.In order to design tunable microinductors for microwave communication systems,such as the frequency range over 1 GHz,     

MEMS磁芯螺线管微电感的制作工艺研究

采用微机电系统(MEMS)技术制作了磁芯螺线管微电感,该技术包括UV-LIGA、干法刻蚀技术、抛光和电镀技术等。研制的微电感大小为1500μm×900μm×100μm,线圈匝数为41匝,宽度为20μm,线圈之间的间隙为20μm,高深宽比为5∶1。测试结果表明:在1～10MHz频率下,其电感量为0.408～0.326μH,Q值为1.6～4.2。     

双层悬空结构片状微电感研究

利用MEMS工艺制作了一种双层悬空结构的圆形片状微电感，并研究了其在S波段的性能。双层微电感的底层线圈制作在玻璃衬底平面上，外径为500μm，匝数为2，导线宽度70μm，导线间距15μm，顶层线圈的悬空高度为20μm，顶层线圈的匝数为1．5，其它结构参数与底层线圈相同。研究表明，所制作的双层结构微电感在2GHz～4GHz时其电感量达到2．2nH，其品质因数达到22。在制作过程中首次引入的光刻胶抛光工艺大大简化了微电感的制作过程。     

采用MEMS技术制作的螺线管电感

采用微机电系统技术制作了螺线管电感.为了获得高电感量和Q值,采用UV-LIGA、干法刻蚀、抛光和电镀技术,研制的电感大小为1500μm×900μm×70μm,线圈匝数为41匝,宽度为20μm,线圈之间的间隙为20μm,高深宽比为3.5:1.测试结果表明电感量最大值为6.17nH,Q值约为6.     

电调谐滤波器的研究与设计

介绍了可调谐滤波器的电路结构,解释了设计中采用电感耦合并联谐振电路的具体原因。给出了变容二极管的等效电路,并对由变容二极管构成的滤波器的最大频率可调范围进行了分析。设计制作了一个VHF频段的电调谐滤波器,并使用安捷伦公司的微波电路仿真软件ADS进行仿真,测试表明,此滤波器的频率可调范围为100～260 MHz,插入损耗小于3.8 dB,驻波系数小于1.65。同时在频率的可调范围内对滤波器的插入损耗和矩形系数的变化进行了分析,实验结果和理论分析吻合较好。     

MEMS技术制作的螺线管微电感

考虑和分析了螺线管微电感的几何结构参数对微电感性能的影响,利用MEMS技术制作了四种不同几何结构的高性能射频螺线管微电感。这些微电感采用铜线圈,以减小线圈寄生电阻,且制作工艺简单,成本低,与IC相兼容。测试结果表明,微电感在较宽的工作频率范围内具有较高的Q值,在频率分别为6 GHz,4.4 GHz,5.8 GHz和5.6 GHz,微电感Q峰值为38,19.1,24.1和21.9,所对应的电感量为1.81 nH,1.07 nH,1.03 nH和1.17 nH。     

高性能螺线管微电感的制作

利用MEMS技术制作了高性能的空芯螺线管型射频微机械电感.这种微电感采用铜线圈以减小线圈寄生电阻,整个微电感的面积是880μm×350μm,与平面螺旋型微电感相比,有效地节省了芯片面积.测试结果表明,微电感在较宽的工作频率范围内具有高Q值,微电感最大Q值为38(@6GHz),对应的电感量为1.82nH.     

磁性薄膜微电感器件的研究进展

综述了磁性薄膜微电感的研究现状,介绍了四种不同电感器件的结构设计(平面螺旋型,磁芯螺线管,曲折结构及夹心条状结构)及其优缺点和磁芯材料(坡莫合金,铁氧体,非晶,纳米晶软磁)对电感器件的影响。     

超窄带宽可调光滤波器的研究

为了降低可调光滤波器的带宽,采用双光栅结构和基于微机电系统的反射镜相结合的方法,构建了具有波长连续可调谐的超窄带宽滤波器,并进行了理论分析和实验验证,取得了滤波带宽小于0.4nm的数据。结果表明,双光栅结构的光滤波器具有性能稳定、重复性优良的性能特点,并且很好地满足了带宽需求。这种结构显著降低了可调谐光滤波器的滤波带宽,提高了系统的稳定性。     

不同磁芯材料在微电感中的应用

叙述了坡莫合金,铁氧体和非晶、纳米晶软磁等材料用作微电感磁芯的磁性材料的特性及其对微电感性能的影响,如电感量和Q值.并介绍了螺线管型微电感的制作工艺过程.     

RF MEMS电感的研究与进展

无线通信的迅速发展,对高性能电感有迫切的需要。本文介绍了目前电感的发展状况,包括表面螺旋电感、垂直平面螺旋电感、悬浮螺旋电感和螺线管电感。对各种电感的性能进行了比较,讨论了电感设计所需考虑的问题及相关因素,对各种电感的加工工艺作了介绍。总结了各种电感的品种因数。     

三维微机械电感的优化设计

研究了影响三维微机械电感电感值和Q值的主要因素 ,提出了电感值和Q值的理论计算模型。并利用该模型 ,对不同尺寸结构的三维微机械电感进行了数值模拟。根据理论计算的结果 ,得到了电感的优化结构 ,在 2 .5GHz的工作频率下 ,其电感值为 11nH ,Q值为 9。     

基于SOI衬底的射频电感优化设计

比较了SOIRF电感与体硅电感的性能 ,并根据模拟结果分析了电感中空面积 ,电感形状结构 ,金属宽度、间距对SOI电感品质因数Q、自谐振频率、电感量L的影响 ,最后提出了一种基于SOI衬底RF电感的优化设计原则 .以往射频集成电感性能的比较并不固定电感值 ,而文中全部参数的变化都是在电感值相同的情况下进行比较     

MEMS波长可调谐激光器及其进展

论述了MEMS波长可调谐激光器及其进展。介绍了几种不同类型的波长可调谐激光器,如基于表面微机械反射镜的MEMS可调谐激光器、基于深腐蚀圆形反射镜的MEMS可调谐激光器、基于闪耀光栅的MEMS可调谐激光器、基于阵列集成的MEMS可调谐DFB激光器和VCSEL基MEMS可调谐激光器。     

静电驱动可调微机械电容

利用简单MEMS技术制作了高品质因数的射频可调微机械电容.此电容由静电驱动,利用WYKO NT1100光学表面轮廓仪测量在不同外加直流电压下可变电容的表面轮廓和位移等信息.测试结果表明,电容的吸合电压为13.5V,电容可调比为1.31∶1,在1GHz下品质因数为51.6,电容值为0.79pF.     

静电驱动可调微机械电容

利用简单MEMS技术制作了高品质因数的射频可调微机械电容.此电容由静电驱动,利用WYKO NT1100光学表面轮廓仪测量在不同外加直流电压下可变电容的表面轮廓和位移等信息.测试结果表明,电容的吸合电压为13.5V,电容可调比为1.31∶1,在1GHz下品质因数为51.6,电容值为0.79pF.     

宽范围可调MEMS集成滤波器的设计与制作

基于MEMS平面螺旋电感和MEMS可调平行板电容设计并制作了一种宽可调范围的集成可调带通滤波器。理论分析并计算了可调滤波器电感和可调电容的取值范围,利用HFSS设计得到各元件结构参数,并使用AnsoftDesigner分析软件对可调滤波器电路进行了模拟仿真。设计得到的可调滤波器中心频率调节范围为400～700MHz,可调率达75%,实现了宽范围可调,3dB相对带宽范围为5%～10%,插入损耗小于5dB,芯片尺寸为20mm×6mm×0.4mm。给出了一套基于MEMS平面工艺的MEMS集成可调滤波器的制作流程,实现了MEMS集成可调滤波器的工艺制作及测试。测试结果表明,获得的可调滤波器实现了通带频率宽范围可调。     

硅基螺旋电感的几何参数设计和优化

使用三维电磁场模拟的方法对相同硅衬底结构下不同布图结构的螺旋电感进行了模拟和分析.通过改变电感匝数、电感金属的宽度和间隔以及电感的内径,模拟和分析了电感性能的变化.给出了引起电感性能变化的原因.结果表明优化电感的几何参数可以有效地改善电感性能.得出了一些实用的设计原则,可有效地指导射频集成电路中集成电感的设计.