一种K波段双桥电容式RF MEMS开关的设计与制作

介绍了一种K波段双桥结构的电容式RFMEMS开关.该开关的结构特点是,以共面波导上的悬空金属膜为双桥结构,并且膜桥的支撑呈折叠弹簧结构.使用AgilentADS软件对该开关进行了设计和优化,结果表明,相比传统电容式单桥开关,该开关隔离度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.双桥开关的在片测试结果表明:驱动电压为19.5V,“开”态的插入损耗约1.6dB@19.6GHz,“关”态的隔离度约46.0dB@19.6GHz.

高介电常数介质RF MEMS开关的制作研究

介绍了一种电容式MEMS开关的制作工艺。所有的步骤都采用表面微加工工艺完成。其中 ,区别于常规采用的SixNy薄膜 ,笔者采用了高介电常数的Ba0 .5Sr0 .5TiO3 (BST )铁电薄膜作为开关的介电层 ,使“开”“关”状态电容比值大大提高 ,开关的插入损耗和隔离度性能得到提高。在制作工艺上 ,采用正胶作为牺牲层 ,并用发烟硝酸进行释放 ,获得了较好的效果。最终 ,制备了一种高性能的电容式MEMS开关。

一种X波段RFMEMS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RFMEMS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AgilentADS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。

一种新型三谐振点电容式RF MEMS开关

给出了改进的电容式开关等效电路模型以及基于该电路模型的一种新型的多频段工作的电容式RFMEMS开关的设计和制作研究。分析表明，当开关的上电极为多支撑梁结构时，需要对传统的开关等效电路加以改进。利用新型等效电路模型进行模拟发现，通过适当的参数选择，可以获得多谐振点开关。不仅可以在多个频段适用，并且可以适用于较低频段。设计了一种可工作在X波段下的三谐振点电容式RFMEMS开关，并在高阻硅衬底上采用表面微加工工艺制备了开关样品。三谐振点开关的在片测试结果为：驱动电压为7V，“开”态的插入损耗为0．69dB@10．4GHz，“关”态的隔离度为30．8dB@10．4GHz，其微波性能在0～13．5GHz频段下优于类似结构的传统单谐振点开关。

高阻硅上RF-MEMS共面波导设计及测量研究

设计并实现了基于高阻硅RF MEMS(射频微机电系统)共面波导传输线(CWP), 并测量和分析了不同偏压下的特征阻抗值。利用部分电容法和保角变换法得到的分析公式确定了特征阻抗为50Ω的共面波导的几何结构尺寸,采用MEMS准平面加工工艺在高阻硅衬底上实现了2.5μm厚的金共面波导结构。在施加不同直流偏压的情况下对所设计的共面波导进行了S参数测量。计算了Winkel多项式中所有系数的具体表达式,运用该多项式获得了共面波导的特征阻抗,并与传统的特征阻抗提取方法进行了结果比较。实验数据表明,在中心信号线上施加的直流偏压对S参数的影响很小,而对共面波导特征阻抗的影响较为明显,当施加的直流偏压从0 V变为38 V时,特征阻抗的实部会增加,变化幅度小于1.2Ω,虚部会减小,变化幅度小于0.8Ω。

斜拉梁结构的RF-MEMS开关制作研究

介绍了一种新型斜拉梁结构的电容耦合式开关的制作。该开关的上电极采用斜拉梁支撑结构以提高上电极的平整性和开关整体的可靠性,通过优化开关的结构,将开关的谐振点频率降低到20 GHz附近。制作过程中将平面工艺和垂直喷镀工艺相结合,获得了较厚的共面波导传输线。开关的驱动电压为20 V,在20 GHz下,“开”态插入损耗为1.03 dB,“关”态隔离度为26.5 dB。

TMR传感器及其在电磁检测中的应用

隧道磁敏电阻(TMR)具有精度高、频响快、线性范围宽、功耗小等优点,在电磁无损检测中有望得到广泛应用。基于这一新型的传感器技术,有望开创新的无损检测方法。为此,介绍了TMR传感器的原理和磁场测量特性,并结合其在微弱漏磁场测量、通电电磁检测、涡流检测传感器等方面的应用前景,阐述了TMR传感器的应用特征。

介质表面形貌对射频微机械开关隔离度的影响

针对粗糙介质表面造成射频微机械(RF M EM S)开关隔离度衰减的问题,设计了一个双桥电容式RF M EM S开关,分别采用金属A u和A l作为开关的下电极,以S iN作为电容介质制备了样品。微波特性测量表明两种材料开关的隔离度有很大区别。利用原子力显微镜对金属A u和A l上制作的S iN介质层表面进行了测试,表面粗糙度R a值分别为13.050 nm和66.680 nm,分析得到相应的关态电容减少因子分别为0.52和0.15。为获得较好的开关隔离度,介质表面粗糙度须控制在5 nm以下。