小型高选择性MEMS射频滤波器的设计

该文设计了一款基于微机电系统(MEMS)工艺的小型高选择性的射频滤波器,与传统MEMS滤波器相比,该滤波器采用阶跃阻抗谐振器(SIR)降低器件尺寸,利用谐振器的场分布形成结构紧凑的交叉耦合,免去了传统的飞杆电耦合结构,在提高滤波器选择性的同时实现器件的紧凑布局。滤波器表面金属谐振腔通过金属化的硅通孔实现谐振器的接地,形成四分之一波长谐振结构。对性能和结构参数各异的滤波器进行设计和分析,并采用三维电磁仿真软件对滤波器进行模拟仿真。结果表明,滤波器尺寸为10 mm×10 mm×0.4 mm,驻波比<1.3 dB,插入损耗<3.5 dB。在2.5~2.7 GHz和3.4~3.5 GHz时,带外抑制>30 dB。

柔性衬底MEMS技术制备脑电图干电极阵列研究

设计了一种新型的脑电图干电极,主要用于采集脑电信号以进行基于脑电图的警觉度分析,替代传统的湿电极.采用柔性衬底微电子机械系统(MEMS)加工技术,在柔性衬底上制备出具有化学稳定性与生物相容性的微针状干电极阵列.通过铜牺牲层实现干电极微针的悬臂梁结构,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)剥离层实现器件从玻璃基底的完全释放,并经平面电极的多层组装实现了立体电极阵列.实验中干电极以聚酰亚胺作为柔性衬底,其针端及导线部分材料为镍,针端部分表面镀金.采用Neuroscan的脑电信号采集放大器对干电极性能进行了测试,测得阻抗约为10kΩ,其时域和频域信号与传统湿电极基本一致.所制备的干电极成品率高、尺寸小、屏蔽佳、装配简单、可靠性好、机械强度大,符合快速、无痛的脑电信号采集要求.

新型MEMS摆动式微电磁驱动器研制

设计开发了一种新型MEMS摆动式微电磁驱动器,介绍了新型微驱动器的设计、制造工艺和性能。新型微驱动器采用多线圈多磁极结构,具有较大的驱动力矩,并且位置重复精度较高。用非硅的微细加工工艺制造了微驱动器的定子线圈,微摆盘的充磁采用了自制的磁极写入装置。这种微驱动器具有良好的实用性,目前已成功应用于光纤通讯开关中。

基于白光干涉的MEMS三维表面形貌测量

利用白光干涉垂直扫描原理,设计了测量微机电系统(MEMS)表面形貌特征的垂直扫描白光干涉系统.该系统由垂直扫描位移工作台驱动被测件,通过检测被测件表面的干涉条纹变化得到表面形貌.垂直扫描位移工作台利用压电陶瓷驱动柔性铰链结构进行纳米驱动,光栅传感器监控整个垂直扫描过程,对压电陶瓷的非线性误差进行实时补偿.垂直扫描位移工作台的性能分析表明:分辨率达到1 nm,定位精度小于10 nm.同时采用图像分析技术对光学仪器测量台阶出现的噪声进行了消噪处理,试验结果表明垂直扫描白光干涉系统能够实现MEMS三维表面形貌的高精度测量.

分子印迹型薄膜体声波谐振毒品检测传感器

针对毒品探测的需求,对高灵敏度、高选择性及可工作于液相环境中的传感器进行了研究,利用分子印迹技术(MIT),结合薄膜体声波谐振器(FBAR)和微流体(micro fluidics)技术构造了新型传感器。首先,阐述了用分子印迹技术制作FBAR吸附层材料的原理,利用分子印迹技术制备了对特定毒品分子具有专一吸附性的印迹材料,将其作为吸附层涂覆在基于微机电系统(MEMS)及微流体技术的FBAR上。根据压电方程和运动学方程推导出了FBAR压电振子的等效电路及电学端口输入阻抗公式,构建了以AlN为压电材料的微流体结构FBAR毒品检测传感器模型。对该结构的FBAR传感器进行了理论研究和公式推导,并在理论模型的基础上进行了仿真实验,得到了单位面积质量响度达0.8 pg/Hz·cm2的FBAR传感器。得到的实验结果远高于石英晶体微天平这一传统的质量敏感型传感器,可实现对溶液中毒品分子的快速检测。

传感器的现状和未来

当今传感器的明显发展趋势是从传统的传感器设计和应用转向以微机械加工技术为基础的微传感器和智能化传感器的设计和应用，使智能结构的实现成为可能。本文就传感器技术的现状和未来的发展予以综述，发展微传感器对我国仪器仪表工业的重要性略加讨论。

微机电系统的加工技术及其研究进展

简要介绍微机电系统中的微机械加工技术,主要包括硅表面微加工技术、硅体微加工技术、光刻及电铸和复制技术(LIGA)、准LIGA技术和快速成型技术等,并综述了这些技术的研究进展情况。

大型空间可展开天线的研究现状与发展趋势

文中较为系统地介绍了国内外大口径星载可展开天线研究的现状及其未来发展趋势,内容涉及网状、薄膜、微电子机械、固面、充气等不同类型天线。对应用广泛的大型索网天线,阐述了数字化建模、网状找形找态、多态动力优化、多柔体动力学分析与展开过程控制、展开可靠性分析、在轨热分析与控制、形面调整与测试、机-电-热场耦合建模与电性能分析等模型建立、分析与设计方法以及针对星载可展开天线分析与设计的知识型设计软件与综合设计支撑平台等。此外,对正在研制与在轨服役的星载天线也作了简单介绍。

微机电光调制器技术研究

调制器是光纤系统的重要器件。硅基微机械光调制技术使用常规硅平面工艺方法 ,制作较为简单 ,成本较低。同时 ,又具有高数据速率 (几Mb/s)和宽频带( 1 3μm～ 1 5 μm)性能 ,满足日益增长的波分复用 (WDM )全光网络发展的需要。讨论了有关硅基微机械式光调技术的基本原理和一些相关的制作方法 。