發(fā)布時(shí)間：2017-05-29 16:02

  本文關(guān)鍵詞：新型雙驅(qū)動(dòng)RF MEMS開(kāi)關(guān)機(jī)電特性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：RF MEMS開(kāi)關(guān)作為MEMS器件的重要組成元素,主要應(yīng)用于移相器、濾波器、可變電容器、諧振器等射頻領(lǐng)域中。目前RF MEMS開(kāi)關(guān)存在驅(qū)動(dòng)電壓高、傳輸功率小、閉合時(shí)間長(zhǎng)、可靠性差等問(wèn)題。本文提出了一種新型雙驅(qū)動(dòng)、雙平衡、信號(hào)電極同驅(qū)動(dòng)電極分離的RF MEMS開(kāi)關(guān)。論文主要包括以下內(nèi)容:1.根據(jù)RF MEMS開(kāi)關(guān)的靜電驅(qū)動(dòng)原理和MEMS加工技術(shù),提出了一種新型雙驅(qū)動(dòng)RF MEMS開(kāi)關(guān)模型。2.建立RF MEMS開(kāi)關(guān)靜力學(xué)方程,采用數(shù)值方法求解,得到驅(qū)動(dòng)電壓與梁結(jié)構(gòu)的變形量的關(guān)系,結(jié)果顯示,要達(dá)到膜橋開(kāi)關(guān)最大變形量3μm,所需的最小臨界驅(qū)動(dòng)電壓為26V。3.建立RF MEMS開(kāi)關(guān)動(dòng)力學(xué)方程,并采用數(shù)值方法求解,分析了不同尺寸參數(shù)對(duì)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)間的影響,得到結(jié)論:驅(qū)動(dòng)電壓為26V時(shí),開(kāi)關(guān)閉合時(shí)間為31.5μs,閉合時(shí)間隨驅(qū)動(dòng)電壓的增大而減小;膜橋速度和加速度可以分別增加到104m/s和108m/s2。膜橋厚度大于1μm時(shí),膜橋開(kāi)關(guān)不能閉合;膜橋開(kāi)關(guān)寬度與開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)特性無(wú)關(guān);不同材料的膜橋開(kāi)關(guān)對(duì)其運(yùn)動(dòng)特性影響較大,閉合時(shí)間AlAuSiSiC。4.利用Ansoft HFSS軟件對(duì)RF MEMS開(kāi)關(guān)進(jìn)行電磁特性分析,優(yōu)化了介電層材料及結(jié)構(gòu)尺寸。得到結(jié)論:介電層厚度越薄,開(kāi)關(guān)隔離度射頻性能越好,且對(duì)關(guān)態(tài)隔離度影響較大,對(duì)開(kāi)態(tài)插損影響較小,優(yōu)化后的介電層厚度為0.1μm;選擇高介電常數(shù)的介電層材料可以有效提高開(kāi)關(guān)射頻性能;開(kāi)關(guān)的最終性能為30GHz時(shí),開(kāi)關(guān)隔離度為-32dB,插損為-0.16dB。
【關(guān)鍵詞】：RF MEMS 動(dòng)態(tài)特性 靜電驅(qū)動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH-39
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 RF MEMS開(kāi)關(guān)研究背景及意義15-16
• 1.2 RF MEMS開(kāi)關(guān)分類16-17
• 1.3 RF MEMS開(kāi)關(guān)研究現(xiàn)狀17-23
• 1.3.1 電容式RF MEMS開(kāi)關(guān)17-19
• 1.3.2 歐姆接觸式RF MEMS開(kāi)關(guān)19-23
• 1.4 RF MEMS開(kāi)關(guān)的應(yīng)用23-24
• 1.5 研究的目的與意義24
• 1.6 論文主要研究?jī)?nèi)容24-27
• 第二章 雙驅(qū)動(dòng)RF MEMS開(kāi)關(guān)建模27-35
• 2.1 RF MEMS開(kāi)關(guān)模型結(jié)構(gòu)27-28
• 2.2 RF MEMS開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)原理分析28-31
• 2.2.1 無(wú)限大平行板電極靜電力計(jì)算29-30
• 2.2.2 撓曲微梁電極靜電力計(jì)算30-31
• 2.3 RF MEMS開(kāi)關(guān)的材料選取與結(jié)構(gòu)參數(shù)31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 第三章 雙驅(qū)動(dòng)RF MEMS開(kāi)關(guān)動(dòng)力學(xué)分析35-55
• 3.1 膜橋結(jié)構(gòu)的受力分析及計(jì)算35-37
• 3.2 RF MEMS開(kāi)關(guān)求解算法分析37-41
• 3.3 橫向載荷作用微梁的仿真分析41-42
• 3.4 RF MEMS開(kāi)關(guān)動(dòng)力分析42-48
• 3.4.1 時(shí)變分布載荷下膜橋的振動(dòng)響應(yīng)42-45
• 3.4.2 靜電驅(qū)動(dòng)微梁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)45-48
• 3.5 RF MEMS開(kāi)關(guān)膜橋動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真分析與優(yōu)化48-53
• 3.5.1 不同電壓下膜橋動(dòng)態(tài)響應(yīng)48-51
• 3.5.2 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下膜橋動(dòng)態(tài)響應(yīng)51-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第四章 RF MEMS開(kāi)關(guān)電磁特性分析與優(yōu)化55-65
• 4.1 RF MEMS開(kāi)關(guān)射頻性能參數(shù)55-56
• 4.1.1 RF MEMS開(kāi)關(guān)隔離度55
• 4.1.2 RF MEMS開(kāi)關(guān)的插入損耗55-56
• 4.1.3 RF MEMS開(kāi)關(guān)電容比56
• 4.2 RF MEMS開(kāi)關(guān)電磁場(chǎng)分析流程56-57
• 4.3 RF MEMS開(kāi)關(guān)模型簡(jiǎn)化57-58
• 4.4 RF MEMS開(kāi)關(guān)電磁特性優(yōu)化58-63
• 4.4.1 介電層厚度對(duì)RF MEMS射頻性能的影響60-61
• 4.4.2 介質(zhì)層材料對(duì)開(kāi)關(guān)射頻性能的影晌61-63
• 4.5 RF MEMS開(kāi)關(guān)器件性能對(duì)比63-64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 總結(jié)65-66
• 5.2 展望66-67
• 致謝67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 作者簡(jiǎn)介73-74

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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7 李九生;光纖型行波調(diào)制器理論分析與設(shè)計(jì)探討[D];天津大學(xué);2004年

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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5 徐粒栗;微波上下變頻組件研究[D];電子科技大學(xué);2010年

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10 張培;基于復(fù)合左右手傳輸線微波帶通濾波器的研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：新型雙驅(qū)動(dòng)RF MEMS開(kāi)關(guān)機(jī)電特性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：405186