一种新型的分布式MEMS移相器的小型化设计

通过在共面波导信号线上贴敷低介电常数的薄层绝缘介质,使得MEMS金属桥与共面波导信号线在“关“态下形成MIM电容的方法,实现了提高“关““开“两种状态下的电容比,从而提高了单位长度上的相移量.与传统的设计方法相比,在达到同样相移量指标的情况下仅需少量的MEMS金属桥就可以实现,工作的可靠性得到提高,未封装MEMS移相器器件的总体尺寸可以减小60%左右,此外由于在“关“态下,金属桥直接贴敷在介质表面上而不会随着外界环境震动,因此移相器的相移精度显著的提高.     

开关线型移相器的设计和实现

本文主要介绍了开关线型移相器的设计方法和实测结果，重点介绍了PIN二极管的物性，PIN二极管开关的设计，并使用了微带线设计技术。     

开关电容滤波器频域分析

介绍了利用频域方法对一种常用的开关电容滤波器的传输特性进行理论分析,得出了其等效噪声带宽,并给出了仿真结果。所得结果与参考文献中时域方法分析的结果相一致,但是分析过程要简洁得多,而且更容易理解。     

一种90°分布式MEMS移相器的设计

RF MEMS移相器具有传统移相嚣所无法比拟的体积小、损耗小、成本低、频带宽、易于集成等突出优点.通过在共面波导信号线上贴敷低介电常数的薄层绝缘介质,使得MEMS金属桥与共面波导信号线在"关"态下形成MIM电容的方法,实现了提高"关""开"两种状态下的电容比,从而提高了单位长度上的相移量.在Ka波段下,建立90°分布式MEMS移相器的等效电路,并时其进行了仿真优化.达到要求的技术指标.     

MEMS悬臂式开关的失效分析

介绍了一种表面微机械系统开关,悬臂材料为Au/SiOxNy/Au铬金作为电欧姆接触.用静电激励(激励电压为13 V)方式,测试其隔离度.获得结果为微机械开关在1～40 GHz的范围内隔离度可高达35 dB.我们采用对开关施加激励方波脉冲的方法测试寿命.结果寿命接近105,应用ANSYS对几种不同的MEMS射频接触悬臂开关模型进行了力电耦合分析和失效机理.     

低驱动电压k波段电容耦合式RFMEMS开关的设计

设计了一种低驱动电压的电容耦合式射频微机械(RF MEMS)开关.RF MEMS开关采用共面波导传输线,双电极驱动,悬空金属膜采用弹性折叠梁支撑.使用MEMS CAD软件CoventorWare、微波CAD软件HFSS,分别仿真了开关的力学性能和电磁性能,仿真结果表明:开关的驱动电压为2.5V,满足低驱动电压的设计目标;开关开态的插入损耗约为0.23 dB@20 GHz,关态的隔离度约为18.1 dB@20 GHz.最后给出了这种RF MEMS开关的微制造工艺.     

叉指电容对铁电薄膜移相器相移影响的研究

文章采用准静态场法和分布参数电路模型分析计算了共面波导结构(CPW)铁电薄膜移相器的电容值与有效介电常数,通过对高频仿真软件HFSS的模拟结果与计算的不同结构电容值间的验证,发现电容值与有效介电常数表现出一种近似的线性关系。     

X波段移相器中低弹性系数RF-MEMS开关的研究

讨论了一种应用于X波段开关线型移相器中的新型低弹性系数RF-MEMS静电式开关的设计.通过对多臂梁式结构RF-MEMS开关的力学性能和电学性能进行有限元仿真和优化,开关的弹性系数为17.63N/m.在10GHz的工作频率下,此RF-MEMS开关驱动电压为36.5V,移相器的插入损耗小于9dB.     

一种开关电容积分器的设计

在数字转换系统中,广泛采用了开关电容电路。本文针对∑ΔADC的应用,提出了一种CMOS开关电容积分器的设计。仿真表明,其性能可以完全满足实际应用。     

基于CPLD的开关电容组式跟踪滤波器设计与实现

针对大动态范围高灵敏度短波接收机射频前端信号处理需要,提出并实现了一种基于CPLD的开关电容组式跟踪滤波器与变容二极管电调谐滤波器串联方案,并对该滤波器性能进行了评估.实验结果表明,该滤波器可以工作于1MHz～30 MHz频段,带宽易调,设计简单,且具有稳定的带宽和很高的温度稳定性.实测的滤波器3 dB带宽为300 kHz～700 kHz,Q值为11.8 dB～25 dB,通带增益为2.5～4.5,能很好地满足接收机设计指标.     

介质层充电对电容式RF MEMS 开关的影响

电容式RF MEMS开关介质层电荷累积被认为是导致开关失效的主要原因.基于电容式RF MEMS开关工作过程中电场强度的变化,分析讨论了累积电荷的来源,并推导出相应的计算公式.对于随机性较大的界面极化问题,根据理论计算公式,提出从工艺上减小极化现象发生的解决方案.在讨论影响介质层电荷注入各种因素及相互之间关系的基础上,建立了基于电荷累积的开关寿命预测模型.     

RF MEMS电容式开关结构层释放技术

研究了RF MEMS开关的制造工艺流程和聚酰亚胺牺牲层的去除工艺.在开关的设计和加工中采用在信号线两侧的地线上生长一层绝缘介质层,直流偏置线生成在绝缘介质层之上,与桥的锚点相连接,实现了交直流隔离.讨论了干法刻蚀和湿法刻蚀牺牲层技术.干法刻蚀容易造成绝缘介质层的刻蚀和损伤.采用湿法刻蚀结合临界点干燥技术,可以获得理想的微梁结构.通过测试,开关样品的下拉电压为34 V～40 V,下拉距离为(1.7±0.2)μm,满足设计要求.     

电容式RF MEMS开关开关过程产生的电磁波模型和分析

在电容式RF MEMS开关的动态工作过程中,会有电磁波产生.根据开关膜桥的动态运动模型,把开关工作分成了四个过程,并通过麦克斯韦方程建立了各个过程中产生的电磁波模型,最后通过单元面叠加的方法验证了这一模型.在开关电容充电和膜桥下拉过程中,开关都是产生了电磁波脉冲.尤其是在充电阶段,电磁波峰值为105 A/m的量级,持续时间为3.15×10-8μs.而在开关电容放电过程中,产生的电磁波是时谐波,其频率为23.4 GHz(落在RF信号的频率范围内了).这就提醒了设计者们要增加特殊的滤波电路来过滤掉RF信号中噪声.此外,辐射的电磁波同样对开关周围的电路和器件有影响,这需要进一步的研究.     

串联电容式RF MEMS开关设计与制造研究

介绍了一种串联电容式RF MEMS开关的设计与制造。所设计的串联电容式RF MEMS开关利用薄膜淀积中产生的内应力使MEMS桥膜向上发生翘曲,从而提高所设计的开关的隔离度,克服了串联电容式RF MEMS开关通常只有在1GHz以下才能获得较高隔离度的缺点。其工艺与并联电容式RF MEMS开关完全相同,解决了并联电容式RF MEMS开关不能应用于低频段(<10GHz)的问题。其插入损耗为-0.88dB@3GHz,在6GHz以上,插入损耗为-0.5dB;隔离度为-33.5dB@900MHz、-24dB@3GH和-20dB@5GHz,适合于3~5GHz频段的应用。     

Effect of filter parameters on the phase noise of RF MEMS tunable filters employing shunt capacitive switches

The effect of filter parameters on the phase noise of RF MEMS tunable filters employing shunt capacitive switches is investigated in this article. It is shown that the phase noise of a tunable filter is dependent on the input power, fractional bandwidth, filter order, resonator quality factor, and tuning state. Phase noise is higher for filters with smaller fractional bandwidth. In filters with high fractional bandwidth (>3%), phase noise increases as the input power approaches the power‐handling capability of the filter. In filters with smaller bandwidths, phase noise increases with input power upto a threshold level of input power, but begins to decrease thereafter. The unloaded quality factor of the filter has a noticeable effect on the phase noise of filters with narrow bandwidths. The phase noise changes with the filter tuning state and is maximum when all the switches are in the up‐state position. It is also shown that the phase noise increases with the filter order, due to increase in the number of noisy elements in the filter structure. This article provides a methodology to evaluate the phase noise of a tunable filter and proves that RF MEMS filters are suitable for high performance applications without considerable phase‐noise penalty. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2010.     

高压电压互感器精密电容分压器的研究与设计

通过分析电容分压式电压互感器的稳定性,指出了影响其精度的重要因素是电容器受温度的影响产生漂移,首次提出了用因瓦合金制作高压高精度电容器的思想,并通过分析与设计证明了其可行性,设计出了110 kV精密电容分压器,在-60～80℃时精度在0.1%以内.     

欧姆接触式RF MEMS开关设计与仿真

利用表面微加工工艺设计了一种双悬臂梁支撑的欧姆接触式MEMS开关,开关的材料为Au。通过对开关驱动电压的理论分析得出,悬臂梁的刚度越低,下拉电压就会越小;又因为刚度与悬臂梁厚度的三次方呈比例,所以,降低刚度最有效的办法就是减少梁的厚度。通过对开关的性能仿真发现:开关的闭合电压为44V;触点的接触力为22.45μN;谐振频率为25.5kHz。开关闭合时,触点接触后并非立即稳定,而是要弹跳数次后才趋于稳定,此现象增加了开关从闭合到稳定的时间。驱动电压为50,60 V时开关的弹跳时间分别为174.94,66.84μs,由此可见,通过适当增加电压可有效降低开关时间和由闭合到稳定的时间。     

中国微米纳米-接触式电容微加速度传感器的设计与分析

设计了一种新型接触式电容微加速度传感器。针对传感器结构,建立了考虑接触效应的周边固支圆形膜片在集中载荷作用下与基底“接触”前后的简化分析模型,并给出了接触半径的计算公式。为接触式传感器的研制奠定了理论基础。     

控制电缆分布电容对控制回路的影响分析及处理

在远距离交流继电控制回路中,若以多芯屏蔽电缆作为线路的信号传输导线,其芯线和导线的屏蔽层间或芯线与芯线间的分布电容在一定条件下可导致自动控制回路产生误动作和误显示。本文将就屏蔽控制电缆的芯线与屏蔽层间的分布电容电流对控制回路的影响进行分析。     

分布式对象模型CORBA和RMI的应用研究

本文对当前流行的两种分布式对象模型CORBA和RMI的性能进行了研究。在C／S模式下,我们分别对有无参数的方法调用的响应时间、以Applet作为客户端的响应时间以及多客户端请求相同服务的响应时间进行了实验分析,从而为开发基于Web的分布式实时应用提供参考。