毫米波MEMS移相器模块用驱动电路研究

设计了一种4 bit毫米波MEMS移相器驱动电路,主要由24 bit串并转换电路、高压控制电路和升压电路组成。利用24 bit串并转换电路和高压控制电路,实现了波控机控制系统与MEMS移相器的接口转换,满足毫米波MEMS移相器对正反相驱动电压的要求。采用升压电路,实现了5 V电压向80 V毫米波MEMS移相器驱动电压的DC/DC转换。测试结果表明,设计的MEMS移相器驱动电路实现了对4 bit MEMS移相器的16态相移控制,驱动电路的静态电流仅为12.4 mA@5 V,满足了毫米波MEMS移相器对驱动信号的要求和相控阵天线演示系统对低功耗的要求,解决了毫米波MEMS移相器低成本驱动问题。     

Ka波段Si基微机械宽带垂直过渡

介绍了一种适用于三维毫米波集成电路的Si基微机械垂直过渡,该垂直过渡是两层0.1mm厚的共面波导传输线通过0.3mm厚中间层,在中间层采用了同轴结构,该同轴结构通过金属化通孔来实现。这一设计原理简单,结构简洁,便于优化设计,具有很宽的带宽和平坦的幅度响应。运用三维电磁场仿真软件对该垂直过渡结构进行了建模,并作了优化设计与仿真计算,运用微机械金属化通孔工艺和多层键合工艺研制了样品。在片测试结果表明该样品性能良好,在26.5～34.0GHz该过渡插入损耗小于3.5dB,带内起伏小于2dB。     

用于不同体态芯片互连的凸点制备及性能表征

随着轻量化、小型化及模块功能多样化的发展,由二维平面到三维高度上的先进封装技术应运而生.微凸点作为实现芯片到圆片异构集成的关键结构,可有效缩短信号传输距离,提升芯片性能.利用电沉积法在Si基板上以Cu作支撑层、Ni作阻挡层淀积微米级别的Au/Sn凸点,所制得的多层凸点直径约60 μ.m、高度约54 μ.m,其高度可控、...     

双膜桥微波MEMS开关

介绍了一种双膜桥微波MEMS开关,给出了开关的设计与优化方法,建立了开关的仿真模型,使用硅表面微机械工艺制造了双膜桥开关样品,其主要结构为硅衬底上制作CPW金属传输线电极和介质层,然后制作具有微电感结构的金属膜桥,提高了开关隔离度.利用HFSS软件仿真的结果表明,该开关在微波低频段(3～6GHz)有着很好的隔离性能.研制的开关样品在片测试的电性能指标为:插损小于0.3dB,隔离度大于40dB,驱动电压小于24V.     

Ka波段硅基MEMS滤波器

滤波器是微波毫米波电路中的一个重要部件,本文介绍了采用基片集成波导技术和ICP深刻蚀微机械通孔阵列的硅基MEMS滤波器.设计制作了MEMS滤波器的核心部件谐振器,测试结果显示该谐振器无载Q值大于180,频率误差控制在2%以内.以此为基础采用理论计算与实验设计相结合的方法设计了一个Ka波段硅基MEMS滤波器.滤波器中心频率为30.3 GHz,插入损耗1.5 dB,相对带宽5%.芯片尺寸为10.0 mm×2.8 mm×0.4 mm.     

MEMS微波谐振器

南京电子器件研究所采用微机械工艺和硅衬底集成波导技术成功研制出了Q值大于180的单片集成M EM S微波谐振器。该谐振器采用SIW(衬底集成波导)技术形成单片硅填充腔体结构。采用通孔阵列和地平面形成NRD(不辐射介质)波导。主要使用ICP深刻蚀技术形成M EM S通孔。采用CPW电流探针与腔体间进行耦合。研制出的谐振器工作于主模TE101模式,设计中心频率在K波段。使用A g ilent 8510C矢量网络仪在片测试系统进行测量,结果如下:插损小于3.5 dB,带宽小于1.7%,无载Q值大于180,中心频率实际测量结果与设计值误差小于2.5%。芯片尺寸4.7 mm…     

横向接触式RF MEMS开关

提出了一种横向接触式RF MEMS开关,采用金属叉指结构进行驱动。通过结构建模和性能仿真,对叉指结构进行了优化,提高了机械性能,减小开关的尺寸。通过加大横向接触面积,降低接触电阻,减小开关导通态的插损,提高了开关的射频性能。利用低温表面牺牲层工艺在砷化镓衬底上进行了开关的流片,通过工艺的改进最终得到满意的流片结果。测试结果表明:在DC-20GHz频率范围内,开关的插入损耗小于0.3dB,隔离度大于20dB。     

毫米波硅基微机械屏蔽膜微带线和滤波器

介绍了一种屏蔽膜微带线,该型传输线为介质薄膜所支撑,周围为空气,并为金属面所屏蔽,具有可忽略不计的衬底损耗及色散效应,以及很小的辐射损耗。运用HFSS三维电磁场仿真软件对毫米波屏蔽膜微带线与滤波器进行了仿真设计,运用MEMS工艺在两层高阻硅衬底上进行了样品的研制。样品取得了良好的测试结果,其中屏蔽膜微带线插入损耗小于0.1dB/mm。     

硅基异构三维集成技术研究进展

为满足电子系统小型化高密度集成、多功能高性能集成、小体积低成本集成的需求,硅基异构集成和三维集成成为下一代集成电路的使能技术,成为当前和今后的研究热点.硅基三维集成微系统可集成化合物半导体、CMOS、MEMS等芯片,充分发挥材料、器件和结构的优势,使传统的高性能射频组件电路进入到射频前端芯片化,可集成不同节点的CPU、...     

高隔离度S波段MEMS膜桥开关

常规的 MEMS膜桥开关在 1 0 GHz以上频段才具有低插损、高隔离度 (>2 0 d B)的优点。文中介绍了一种应用于微波低频段—— S波段的高隔离 MEMS膜桥开关 ,给出了开关的设计与优化方法 ,建立了开关的等效电路模型。通过双膜桥结构、选择高介电常数的介质膜、微电感结构膜桥这些措施 ,达到提高开关隔离度的目的。利用 HFSS软件仿真的结果表明 ,该开关在微波低频段 (3～ 6GHz)有着很好的隔离性能。开关样品在片测试的电性能指标 :插损 <0 .3 d B,隔离度 >40 d B,驱动电压 <2 0 V