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30.3GHz,插入损耗1.5dB,相对带宽5%。芯片尺寸为10.0mm×2.8mm×0.4mm。

MEMS滤波器装配过程中硅通孔接地失效分析

研究了交指型MEMS滤波器硅通孔在装配使用中的接地失效。针对滤波器硅通孔接地失效的两种主要失效模式,分析了失效原因,建立了导电胶填充硅通孔装配过程的有限元分析模型并进行了仿真,发现导电胶填充高度接近硅通孔上边沿时,通孔受到的热应力最大,热应变最严重。通过装配后产品的温度应力试验,验证了仿真结果。给出了加强硅通孔金属化前清洗工艺的质量控制要求,提出了MEMS滤波器装配过程中导电胶填孔高度不得超过1/2的装配建议。

基于MEMS滤波器芯片的X波段混频通道设计

提出了基于MEMS滤波器芯片进行X波段接收模块小型化设计的方法,构成下变频电路,与本振功分电路、电源控制电路完成放大、滤波和增益控制功能,实现由X波段到L波段中频的小体积、低功耗四路下变频接收通道。利用电路分析与建模仿真,分解各部分电路的技术指标。各部分电路中最关键的是下变频电路,即混频放大链路,其中的射频开关滤波器和中频滤波器对通道整体性能至关重要,因此可以采用MEMS滤波器芯片设计来实现。MEMS滤波器芯片在性能、体积方面具有明显优势,用以实现的单路混频通道结构紧凑、功耗低,满足小型化、模块化和集成化的技术趋势与需求,适合在实际应用中推广。

脉冲无氰电镀在硅基RF-MEMS滤波器中的应用及优化

针对硅基RF-MEMS带通滤波器制备过程中金层电镀沉积工艺,基于亚硫酸金盐无氰电镀液,并结合脉冲电镀技术,通过对电流密度、占空比、正负脉冲时间比、脉冲频率、温度、搅拌速率等相关工艺参数进行优化组合,实现了所设计的硅基双层自屏蔽式RF-MEMS带通滤波器制备与测试,也为相关RF-MEMS器件制备提供了工艺指导.

基于VEE的MEMS滤波器在片测试系统

MEMS滤波器具有小型化、低插损、高带外抑制等优点,是微波通信系统研究的重要方向之一。随着MEMS滤波器需求量的不断增加,传统的手动测试筛选方式已经不能满足多通道组件装配的需求。本文采用Agilent VEE作为软件开发平台,设计了一种MEMS滤波器自动测试系统。该系统实现了滤波器在片微波测试和数据自动存储,能够满足大规模测试的要求。

硅基自屏蔽式MEMS带通滤波器

基于硅基深反应离子刻蚀、表面金属化、热压金-金键合等微机电系统(micro-electro-mechanical-systems,MEMS)加工工艺,并结合耦合系数设计方法,选用终端开路式交指结构,实现了一种应用于C波段的自屏蔽式MEMS带通滤波器.开发了该新型滤波器工艺加工流程,并基于高阻硅衬底成功实现了滤波器的制造和测试.测试结果表明,所制造的滤波器中心频率为3.96GHz,频率误差为2.6%,通带内插入损耗约4dB,驻波比小于1.2,相对带宽为20.7%,器件整体尺寸为7.0mm×7.8mm×0.8mm,器件质量小于0.1g,具有尺寸小、重量轻、性能高、造价低、可批量生产、易于单片集成等显著优点,适应了微波毫米波电路对于滤波器件小型化、轻质化、集成化发展的应用要求.

镜面起伏对1.55μm Si基MEMS光滤波器的影响

用传输矩阵方法 ,在简化的光学模型基础上 ,分别讨论了分布式Bragg反射镜DBR(DistributedBraggReflector)的生长精度及镜面起伏对 1.5 5 μmSi基MEMS (Micro Electro Mechanical System)可调谐光滤波器透射谱的影响 计算表明 :DBR生长误差仅使主透射峰位置发生变化 ,而镜面起伏是导致主透射峰性能劣化的主要原因 ,它使得FWHM增大 ,透射峰强度下降 理论计算结果能较好地解释实验现像 在此基础上 ,进一步讨论了引起镜面起伏的多种原因 。

工艺误差对盘式耦合谐振滤波器的影响

MEMS谐振器采用阵列耦合设计可以降低运动电阻、提高功率处理能力等,但是阵列耦合谐振器的性能对于耦合梁结构特性非常敏感,据此分析工艺误差造成的耦合梁形状变化对圆盘阵列耦合谐振器滤波性能的影响。对耦合梁不同程度倾斜下的谐振滤波器结构和性能参数进行理论分析,并采用有限元仿真软件ANSYS进行模拟仿真。结果表明当耦合梁分别发生0.1°、0.2°、0.5°倾斜时,滤波器中心频率分别下偏10×10^(-6)、24×10-6、51×10-6。当倾斜角达到0.5°时,分数带宽偏差将达到5.6%。提出了一种半高耦合梁的圆盘阵列谐振滤波器,其滤波器性能稳定性要4×优于常规型圆盘耦合谐振滤波器。

一种面向5G应用的交指型滤波器的小型化设计

针对5G无线通信毫米波频段的发展需求,设计了一款应用于K波段的交指型微机械滤波器。该滤波器采用抽头式输入、输出,通过上介质层的金属通孔将输入、输出信号引至最上层金属层,结合上、下介质层的空腔设计,有效地减小了滤波器的体积。双层封闭式结构,有效屏蔽了外部电磁环境对其内部结构的干扰。使用HFSS等软件对滤波器结构进行仿真与优化,最终达到指标要求:中心频率为25.875 GHz,带内插损小于2.5 dB,相对带宽为12.56%。滤波器的最终设计尺寸为5.098 mm×1.873 mm×0.827 mm,高端带外抑制好,实现了小型化设计。

一种实用雷达侦察干扰一体化收发前端设计方法

为提高装备系统作战效能,给出了一种基于微组装混合集成设计的雷达/侦察/干扰一体化收发前端技术.通过对变频方案的优化以及双平衡混频器的运用,对噪声系数、动态范围、隔离度等关键指标的设计与分析,对关键无源电路幅度均衡器、MEMS滤波器的设计与仿真以及合理的频率划分,使得该收发前端具有宽频带、高灵敏度、低噪声、大动态、结构紧凑、集成度高、重量轻等特点.该技术已应用于某型雷达装备中,完全满足系统对雷达/侦察/干扰三种工作模式的要求,在工程上具有较高的应用价值.

一种7GHz～20GHz宽带频率综合器的设计

文章介绍了一种PLL频率合成技术获得的7GHz～20GHz的宽频带、小步进、小体积、低杂散、低相噪的频率综合器的实现方法。该方法采用Hititte公司生产的宽带VCO HMC587LC4B和鉴相器HMC702LP6C,运用锁相倍频模式,在55mm×70mm×16mm的体积内实现了7GHz^20GHz的频率输出,并且达到了较好的技术指标:全频段输出信号步进10MHz时,相位噪声均在-72dBc/Hz@1kHz以下,杂散抑制在75dBc以上,输出功率大于17.5dBm,变频时间小于100μs。文章从频率合成器的经典理论出发,介绍了宽带频率合成器的原理设计与各个部分的具体设计,并给出了测试结果。该产品运用MEMS滤波器,很好地达到了产品小型化的要求。

TWDM-PON可调光接收机波长调谐系统设计

针对基于MEMS可调光滤波器的可调光接收机,设计了一种监测光探测器输出电信号幅度变化、反馈控制光滤波器调谐对准目标信道波长的调谐系统,介绍了波长调谐算法的执行流程,并进行了实验测试。