MEMS陀螺中带孔结构空气阻尼建模分析

针对MEMS陀螺中带孔结构的空气阻尼问题,根据制作的微陀螺,利用MATLAB软件对模态匹配、Q值匹配与灵敏度之间的关系进行了仿真分析。仿真结果表明在驱动和检测模态匹配时灵敏度幅值最大,但工作带宽却随Qx与Qz乘积的增大而减小。建立了空气阻尼计算模型,并利用实验测试数据对空气阻尼计算模型进行了分析和检验。研究发现,微陀螺在驱动方向上,带孔平板结构的滑膜空气阻尼计算模型存在一定误差,经过系数修正后Q值的理论值与测试值具有较好的一致性,但仍需要进一步地修正和完善;在检测方向上,压膜空气阻尼模型比较准确,精度较高能控制在5%以内,可直接用于微陀螺的空气阻尼设计中。

MEMS开关宽频程控步进衰减器设计与实现

提出了一种基于MEMS开关的射频衰减器设计方案。首先对整体电路的基础结构进行了设计,选择以CPW(共面波导)为传输线,接触式MEMS开关作控制器件,同时以开关中的电容作为断路时的平衡电容进行Q值匹配;其次,通过理论推导与计算得到了波导的截面尺寸;然后按所需衰减量计算T型网络各个电阻的阻值大小。再按照计算值在CST微波工作室中建模仿真,对比单级衰减和展频二级衰减的S参数,可以发现,在Q值匹配后的电路中,射频信号可以在更宽的频段内保持稳定衰减。最后通过UV-LIGA技术结合氧化钽电阻工艺对衰减器进行了样片试制与结果测试。结果表明,通过Q值匹配可以扩展衰减器的工作频段,为高频信号的稳定衰减提出了一种可行性方案。

基于GaAs HBT的J类射频功率放大器

基于2μm GaAs HBT工艺,设计了一种工作于1.8~2.0 GHz的射频功率放大器。该功率放大器采用两级放大结构,功率级选用具有良好线性度和效率的J类功率放大器。输出匹配电路采用电容电感组成的两级网络来实现低Q值匹配,拓宽了宽带性能。在驱动级输入端偏置处添加模拟预失真,进一步改善了幅相特性。电源电压为3.3 V,偏置电压为3.4 V。采用ADS软件对该功率放大器进行仿真。结果表明,在1.8~2.0 GHz频率范围内,饱和功率为30.2 dBm,1 dB压缩点输出功率为29.5 dBm,小信号功率增益为32 dB,功率附加效率高于46%。