射频MEMS及其在相控阵系统中的应用

概述了国内外射频MEMS移相器的研究情况,分析了射频MEMS技术给相控阵系统设计带来的优 势如：降低系统功耗,实现宽带阵列、自适应阵列与低成本相控阵等,介绍了国外MEMS相控 阵天线实例与毫米波MEMS相控阵系统方案。     

一种K~D波段宽带射频MEMS开关设计

针对卫星通信、电子对抗及微波测试系统对开关提出的宽带宽、低插损、低功耗的应用需求,设计了一种K~D波段宽带射频MEMS开关。通过优化衬底材料和十字型上电极结构提高开关的带宽,降低开关的损耗。利用HFSS电磁波仿真软件对开关的几何参数进行优化计算。结果表明,所设计的射频MEMS开关可工作在18~188 GHz的频带内,且插入损耗小于1.47 dB,隔离度大于20.12 dB,其整体体积约为0.75 mm³。此开关可与移相器、延时器、谐振器等结构集成,实现宽带且低损耗的射频可重构MEMS器件及系统,可用于新一代通信及微波测试等领域。     

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。     

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。     

发展中的RF MEMS开关技术

射频MEMS开关是用MEMS技术形成的新的电路元件,与传统的半导体开关器件相比具有插入损耗低、隔离度大、线性度好等优点,将对现有雷达和通信中RF结构产生重大的影响。介绍了射频MEMS开关的工作原理、优化设计,分析了可靠性问题,举例说明了射频MEMS开关的应用,指出了其发展所面临的问题。     

射频三维微纳集成技术

后摩尔时代，半导体技术的发展主要有延续摩尔（More Moore）和超越摩尔（More than Moore）两条路径，延续摩尔通过新材料新范式，沿着摩尔定律进一步将线宽逐渐微缩至3 nm甚至进入埃（?）量级，超越摩尔则是采用异质异构三维微纳集成的途径来满足下一代电子高速低功耗高性能的需求。异质异构集成可以充分利用不同材料的半导体特性使得系统性能最优化。射频三维微纳集成技术推动高频微电子从平面二维向三维技术突破，成为后摩尔时代高频微电子发展的重要途经。射频三维微纳异质异构集成技术利用硅基加工精度高、批次一致性好、可以多层立体堆叠等特点，不断推动无源器件微型化、射频模组芯片化、射频系统微型化技术发展。本文介绍了射频三维微纳技术发展趋势，并给出了国内外采用该技术开拓RF MEMS器件、RF MEMS模组以及三维射频微系统技术发展和应用案例。     

发展中的RF MEM5开关技术

射频MEMS开关是用MEMS技术形成的新的电路元件,与传统的半导体开关器件相比具有插入损耗低、隔离度大、线性度好等优点,将对现有雷达和通信中RF结构产生重大的影响.介绍了射频MEMS开关的工作原理、优化设计,分析了可靠性问题,举例说明了射频MEMS开关的应用,指出了其发展所面临的问题.     

以MEMS技术实现射频单芯片

射频(RF)系统芯片(SoC)一直是业界追求的理想器件,目的是为了让无线通信产品轻薄短小.本文将简介如何利用MEMS工艺来改善元件特性,以证明RF MEMS对于射频SoC不只可行而且更是势在必行.     

一种新型螺旋形分布式RF MEMS移相器的设计

针对传统的分布式射频(RF)微机电系统(MEMS)移相器结构可靠性较低、平面面积较大、对制作工艺要求较高的问题,设计了一种新型5位分布式RF MEMS移相器,对其螺旋形共面波导结构和31个MEMS开关组进行了简要介绍及仿真分析。移相器体积为2.6 mm×2.6 mm×0.505 mm,工作频率为40 GHz时,31个仿真相移量与设计目标相移量的误差小于3.72°,满足高频、小面积、低损耗和低成本的MEMS相控阵系统应用的需求。     

相控阵雷达收发部件的新进展

从雷达发射机、接收机、天线三大方面,探讨了相控阵雷达的未来技术突破。发射机方面,介绍了全固态发射机技术、电真空发射机技术的发展情况;接收机方面,给出了接收机中光学ADC将对有源相控阵雷达的数字化起到推进作用的例子;天线方面,通过实例重点介绍了MEMS器件和技术、T/R组件低成本技术、射频光电子技术在相控阵天线中的应用情况。对相控阵系统开发与研究有积极意义。     

声表面波谐振器传播状态的ANSYS仿真

为描述声表面波的传播状态,利用ANSYS软件对声表面波(SAW)谐振器进行了仿真。在对声表面波产生机理和SAW谐振器工作原理分析的基础上,建立了SAW谐振器仿真模型,讨论了网格划分不同对仿真结果精度的影响,得出了在每个SAW波长尺寸内划分30～40个网格可以得到较精确的仿真结果。对不同长度声孔径的声表面波谐振器进行了仿真分析,得出了声表面波只在固体表面1～2个波长深度范围内传播的仿真效果图,与理论分析有很好的一致性。最后对IDT/ZnO/金刚石/Si结构的声表面波器件进行了仿真,得出该结构声表面波器件SAW传播速度与ZnO的厚度成反比,其大小是IDT/ZnO结构器件SAW传播速度的2～3倍。     

一种X波段RF MEMS开关的设计与制作研究

设计并制作了一种X波段的电容式RF MEMS开关。该开关在共面波导上的悬空金属膜桥的支撑梁呈螺旋结构,其等效电感值高达134pH．有效降低了“关”态的谐振频率。结合开关的等效电路模型．使用Agilent ADS软件以及理论公式计算对该开关进行了设计和优化。与传统桥膜电容式开关相比,所介绍的开关”关”态隔离性能得到了很大提高。利用表面微机械工艺,在高阻硅衬底上制备了开关样品。X波段MEMS开关的在片测试结果表明：驱动电压为9V,“开”态的插入损耗约0．69dB@11．6GHz;“关”态的隔离度约27．7dB@11．6GHz。     

射频微机电系统技术现状

较全面地介绍了 RF MEMS 器件、由 RF 器件构成的组件及应用系统,并给出了一些新的典型示例。通过比较 RF MEMS 器件与传统微波器件在性能、尺寸等各方面的差别,可以了解 RF MEMS 技术在相控阵雷达上运用的优势。     

RF MEMS的关键技术与器件

文章介绍了RF MEMS的基本概念、基本特征与关键工艺技术。文章在介绍了RF-MEMS 元器件的基础上,对RF MEMS与MMIC进行了比较,分析了RF MEMS需解决的重点问题。最后对 RF MEMS的发展前景进行了展望。     

MEMS技术研究及应用

首先阐述了微电子机械系统 (MEMS)技术的基本概念、特点及概况 ;其次 ,介绍了MEMS技术的分类及在各领域的应用产品 ;最后 ,重点介绍了RFMEMS技术 ,包括某些RFMEMS器件的典型结构及性能指标     

射频微电子机械系统的发展与展望

介绍了射频微电子机械系统 ( RF MEMS)的最新进展、研究内容及应用前景。该系统装置包括开关、继电器、电容器、电感器、滤波器及微波和毫米波元件。     

电磁驱动RF MEMS开关的研究状况

RFMEMS技术在民用和军事方面有巨大的潜力,作为其核心器件的RFMEMS开关很有希望在雷达和通信领域之中成为关键器件。电磁驱动RFMEMS开关具有工作电压比较低,驱动力大,可以工作在恶劣的环境等优点,使其成为近年来RFMEMS开关研究的一个热点。     

短距无线RF-MEMS前端演示模块研究

通过对短距无线RF前端演示模块的研究，概括了以MEMS器件为基础的下一代RF-MEMS系统的具体技术指标，并展示了其技术可行性，讨论了RF-MEMS器件的现行状况和发展。     

RF IC技术的若干发展动向

RFIC(射频集成电路)是90年代中期以来随着IC工艺改进而出现的一种新型器件.RFIC的技术基础主要包括:1)工作频率更高、尺寸更小的新器件研究;2)专用高频、高速电路设计技术;3)专用测试技术;4)高频封装技术.本文将从IC技术的角度对该领域近期出现的一些新动向进行简要的综述和分析.     

开关线型四位数字MEMS移相器

介绍了一种基于射频微机械串联开关设计的开关线型四位数字微机电系统(M icro-e lectrom echan ica lSystem s以下简称M EM S)移相器。该移相器集成了16个RF M EM S开关,使用了13组四分之一波长传输线和M IM接地耦合电容,有效地使开关的驱动信号和微波信号隔离,串联容性开关设计有效地降低了开关的启动电压。使用低温表面微机械工艺在360μm厚的高阻硅衬底上制作移相器,芯片尺寸4.8 mm×7.8 mm。移相器样品在片测试结果表明,频点10.1 GH z,22.5°相移位的相移误差为±0.4,°插损2.8 dB;45°位的相移误差为±1.1,°插损2.0 dB;在X波段,对16个相移态的测试结果表明,移相器的插入损耗小于4.0 dB,驻波比小于2.4,开关驱动电压为17~20 V。