Ka波段在线自检测MEMS微波功分器的设计与优化

提出了一种基于MEMS技术,由MEMS微波功分器和在线式MEMS微波功率传感器组成的在线自检测MEMS微波功分器,实现了MEMS微波功分器在Ka波段的实时在线功率自检测。MEMS微波功分器为T型功率等分功分器,由共面波导、圆形的不对称共面带线和空气桥构成,三个端口处分别放置三个相同的在线式MEMS微波功率传感器用于端口处信号功率的实时监测。该结构基于GaAs MMIC工艺,它可以与GaAs微波电路实现单片集成,通过ADS和HFSS软件的协同仿真,在中心频率34GHz处,回波损耗S11小于-30dB?插入损耗S21(S31)约为-4.7dB。在26GHz ~40GHz的频率范围内,S11约小于-15dB,隔离度S23小于-15dB。     

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。     

掺杂n+GaAs的热电式MEMS微波功率传感器在Ka波段的研究

本文主要通过理论设计和性能测试,研究了热电堆的半导体臂n+GaAs的掺杂浓度对热电式MEMS微波功率传感器在Ka波段工作性能的影响.该类传感器基于微波功率-热-电转换原理工作,其中热电堆是由半导体臂n+GaAs和金属臂Au构成.通过建立理论分析模型,探究了灵敏度、信噪比与掺杂浓度之间的关系,以指导传感器的结构设计,并基...     

MEMS微波功率传感器的系统级建模

本文提出了一种基于力-电和热-电原理的MEMS微波功率传感器,并依次对以力-电转换原理的电容式MEMS微波功率传感器和以热-电转换原理的热电式MEMS微波功率传感器进行建模。其一是通过采用挠度方程对力-电转换原理部分的固支梁建立力-电模型;二是通过采用热传导方程对热-电转换原理部分的温度分布建立二维热-电模型。最后将微波功率等效为均方根电压,以固支梁形变量为线索串联起力-电和热-电转换原理部分,研究微波功率、力-电转换原理部分的固支梁形变以及热-电转换原理部分的热电势之间关系,进而得到包含多物理场的系统级模型。对于电容式传感器,解析模型仿真结果与HFSS仿真结果具有较好的一致性,验证了其模型的有效性;而对于热电式传感器,衬底膜的厚度越薄,热电堆的冷热两端温差越高,进而输出热电势越大。结果表明,该MEMS微波功率传感器在30-35 GHz时插入损耗S21在-0.1 ~ -0.3 dB范围内,反射损耗S11小于-18 dB;当输入微波功率分别为160和320 mW时,热电势在32 GHz时分别为42.41和84.85 mV,在40 GHz是分别为40.03和79.11 mV。