基于纳米材料的无源RFID温度传感器设计

射频识别(RFID)技术与传感器的一体化设计,具有数据采集便捷和部署方便等优点,在智慧农业和食品溯源监测领域具有潜在应用价值。提出一种基于氧化锌(ZnO)/还原氧化石墨烯(RGO)的无源RFID一体化温度传感器设计,传感器天线和电极主要采用微带贴片天线制作,天线及电极结构通过HFSS软件进行仿真设计及优化,然后利用热转印技术在环氧树脂覆铜板上通过化学刻蚀制备图形化电极;传感器的温敏材料为水热法制备的ZnO/RGO纳米复合材料。ZnO/RGO温敏材料阻抗随环境温度发生变化,从而引起RFID射频谐振中心频点偏移,以射频回波损耗和归一化频移来度量环境温度的变化,在10℃~60℃量程范围内,该传感器的温度灵敏度可达0.86 dB/℃,线性度R2=0.99。

一种新型RF MEMS单刀双掷开关的设计与仿真

本文介绍了一种利用单驱动电压控制通路选择的新型RFMEMS单刀双掷开关,利用三维仿真软件Ansoft HFSS和ANSYS进行仿真和优化设计该开关的性能。仿真结果表明:驱动电压为22V,开关时间为22μs,在中心频率30GHz处,开关处于down状态下的插入损耗为0.42dB,回波损耗为43dB,隔离度为29dB;而当开关处于up状态的插入损耗为0.53dB,回波损耗为19dB,隔离度为28dB,该开关的性能仿真和优化设计达到理想情况。。

一种基于RF MEMS开关的四端口电子校准件设计

针对射频多端口器件微波测试需求,基于SOLT校准原理设计了一种工作频率在DC~12 GHz范围内、基于RF MEMS开关的四端口电子校准件。数值仿真结果表明,在短路状态下,器件的回波损耗小于0.15 dB;在直通状态下,器件的插入损耗小于0.5 dB,端口之间的隔离度大于20 dB;在开路状态下,器件的回波损耗小于0.3 dB,端口之间的隔离度大于25 dB;同时采用微表面加工工艺,利用磁控溅射工艺对负载电阻进行了制备,其测试结果约为50Ω,符合设计要求。设计的基于RF MEMS开关的四端口校准件,具有射频性能好、体积小、易于集成等优点,能够满足X波段微波多端口器件在片测试的应用需求。

一种低功耗射频能量采集系统的仿真与分析

针对传统射频能量采集系统中RF-DC转换效率偏低的问题,文中设计了一种在入射功率为5~10 dBm范围内转换效率整体大于50%的低功耗射频能量采集系统。该方法在单阶Villard整流倍压电路结构的基础上将倍压阶数增加到七阶,有效提高了系统的输出电压和输出功率,从而提升了系统的转换效率。通过ADS射频软件对系统进行了总体设计与仿真,当回波损耗S 11参数满足设计要求后,将电路导入Altuim Designer中进行实物制作,在不同入射功率下测量系统负载电阻的输出电压,并计算得到对应功率下的整流转换效率。仿真结果与实验数据表明,系统在入射功率为5~10 dBm的范围内,整体整流转换效率可达50%以上,在10 dBm处得到最大转换效率为54.1%。与相同频点的射频能量采集系统相比,在设有同级别负载电阻和输入功率的条件下,文中所设计系统具有更高的输出电压,提升了RF-DC的转换效率。

高隔离度阶跃结构MEMS开关的设计

针对MEMS开关提高电容比需要提高驱动电压的问题,提出了一种应用于Ku频段的阶跃结构MEMS开关,该结构结合了固支梁开关和悬臂梁开关,使得开关有两个驱动高度。当固支梁被吸合时,悬臂梁高度会随之降低,在增加开关电容比的同时降低了驱动电压。利用开关悬臂梁引入的电感,将开关闭合态LCd谐振点设计在14.5 GHz,使得开关在Ku频段的隔离度尤为优异。使用ANSYS和HFSS软件进行模拟,结果显示所设计开关驱动电压小于32 V,关态和开态电容比达到280,12～18 GHz的隔离度大于37 dB,插入损耗低于0.23 dB,回波损耗高于-17 dB。

设计和工艺参数对声表面波器件性能的影响

设计并制作了多种声表面波(SAW)器件,并研究了设计参数与工艺参数对器件特性的影响。首先在同一块掩膜板内设计了多组不同尺寸与间距参数的SAW器件,然后用微电子机械系统(MEMS)微加工工艺在Mg_xZn_(1-x)O/Si压电薄膜和128°YZ与XZ取向的LiNbO_3压电材料衬底上制作了多种SAW器件。利用X射线衍射(XRD)对压电材料的压电晶向进行了测量、表征和工艺比较,确定了适宜的薄膜溅射条件。利用网络分析仪(VNA)及高频探针台测量了S11高频特性,测量结果表明相对应的谐振频率值与理论值相符合,测出的谐振频率在80~330 MHz。分析了工艺偏差对SAW器件谐振特性的影响。分析结果表明由于工艺偏差导致的叉指电极的指宽差异导致了谐振频率与理想计算值的偏差,工艺偏差同样会导致S11曲线的不对称和谐波的产生。通过LiNbO_3上制作的SAW器件计算出的声波传播速度比较统一,128°YX LiNbO_3上制作的SAW器件计算出的声波传播速度为3 800~3 900 m/s,XZ LiNbO_3上制作的SAW器件计算出的声波传播速度为3 300~3 400 m/s;而在Mg_xZn_(1-x)O/Si压电薄膜上制作的SAW器件推算出的声波传播速度与设计波长或相关尺寸有关。

一种射频同轴连接器回波损耗的测试方法

回波损耗是射频同轴连接器重要的电气性能指标,是保证射频同轴连接器能够正常使用的关键检测项目。文章较详细地阐述了单个射频同轴连接器回波损耗的测试原理、参数设定以及测试操作步骤。

浅谈基于Agilent N9912A射频分析仪的天馈线测试

天馈线是无线广播电视发射、接收与监测中的重要组成部分,只有天线与馈线尽量匹配,无线电波才能很好的发射与接收,因此,对天馈线的测试很有必要。本文在介绍天馈线基本原理的基础上,利用Agilent N9912A射频分析仪对无线广播电视监测系统的天馈线进行测试,以确定系统是否符合工程要求,从而保证无线广播电视监测监管工作的顺利开展。