收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

硅基微波共平面波导传输特性及其在微波移相器中的应用研究

石艳玲  
【摘要】: 采用以硅材料为衬底及与IC兼容的微电子机械(MEMS)技术,能够实现微波无源分立元件与信号处理电路的单片集成化,最终形成完整的和智能化的在片系统。微型硅基微波传输线是微波无源、有源器件及微波集成电路的重要构成基础,本文首先对其工作原理、器件模拟、结构参数设计、制备及散射参数测试进行较深入全面的研究,并进一步将微波传输理论应用于MEMS移相器,对移相器的结构参数、相移特性及可靠性等进行了分析。工作中取得了以下几方面的研究成果: 1.在大量文献调研的基础上,对硅衬底上制备微波传输线的方法进行了全面分析和总结,结合现有仪器设备和加工技术条件,确定研究目标。 2.对低阻硅衬底上实现V型槽MEMS共平面波导进行了详细深入的研究,提出并采用混合相似剖分有限元方法对不规则结构传输线的特性阻抗进行数值分析,在验证了方法的正确性基础上,进行了大量计算,并总结了常用50Ω、120Ω等阻抗传输线的结构参数。该方法为毫米级长度不规则结构传输线的设计和制备提供了理论依据。 3.利用混合腐蚀工艺制备了V型槽MEMS共平面波导,其中特性阻抗为50Ω的传输线采用体硅加工技术实现,而120Ω传输线则采用表面微机械加工技术实现。对该MEMS结构形成过程中的应力释放进行了分析,以获得最佳机械和电学特性的样品。 4.将多线分析技术引入在线检测S参数分析,消除了探针或校正不良等引入的误差,度对V型槽MEMS共平面波导的插入损耗、相对介电常数等特性进行了系统全面的分析。 5.进一步研究了实现硅基微波传输线的两种硅平面工艺技术。方法之一将共平面波导直接制备于高阻硅衬底(>1000Ω·cm)之上,另一种方法是在低阻硅衬底(0.5Ω·cm)上采用不同厚度的聚酰亚胺介质层,测试结果都表明微波传输损耗得到了不同程度的改善。该硅平面工艺技术简单,成品率高,不仅为实现微型且可与系统集成的微波无源器件提供了不同的解决方案,同时为硅基MEMS移相器研究打下了基础。 6.在对高阻硅基传输线研究基础上,探索分析了高阻硅基上级联式MEMS移相器的 分讲。;o光从Dg论企;论述了MEMS移相器特性对微机械电容和下拉电比的要求, 故土工了村 厂M*MS移村!器Bffg*城止频率随 结构参数的变化* 亏 备过干且且尝试了 各忡一艺流w,并通过轻质量的出所合余弹性膜,获得了低于20V 的卜拉山地, 这U油附件的‘复用化提供了重要的保障。M*MS移相器在整个频段的传输报材小 ]‘入旧,川格里ZS”,在此基础_上对体性吸振动进行了初步寿命测试,对16级级 状的ML卜!S f纠。o器,所有弹州段完好振动的寿命为3x10‘次。 个义系法I对完了人以微波传输线的实观了段、结构参数的数值分析人“汰、制备L 上优化从g&侧iX,在此基i,卅上进一步深入探讨了MEMS移相器的分析和制备技术, 伙们了较个m的州‘究成果。本文还提出了下一个对传输线和移相器深入研究的*彻、。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 石艳玲,杨震,赖宗声;硅基微机械微波传输线的制备与特性分析[J];半导体技术;2001年04期
2 А.В.Мельников;杰雄;;微波移相器的自校装置[J];国外计量;1984年05期
3 张德智,李佩;SERENADE在微波数字移相器设计中的应用[J];雷达科学与技术;2001年04期
4 冯庆仁;;变抗管的品质因数,反射型移相器[J];电讯技术;1976年04期
5 茅惠兵,忻佩胜,胡梅丽,赖宗声;微机械微波/射频开关的制备和功能测量研究[J];半导体技术;2002年11期
6 徐钰;石艳玲;沈迪;胡红梅;忻佩胜;朱荣锦;刘赟;蒋菱;;Si/SiO_2系统电荷对高阻硅基CPW传输损耗的影响[J];固体电子学研究与进展;2007年02期
7 廖进昆;刘永智;侯文婷;杨亚培;戴基智;陆荣国;高宇;;集成光子学微波移相器研究进展[J];激光与红外;2007年09期
8 乔雨峰;倪宏;潘梁;张春华;王劲林;;嵌入式硬件平台高速数据传输的实现[J];计算机工程;2007年20期
9 王霄峻;赵洪新;殷晓星;徐鸿飞;;高精度数控微波移相器设计[J];微波学报;2009年03期
10 茅惠兵,忻佩胜,胡梅丽,赖宗声;微机电微波/射频开关的力学分析及其工艺研究[J];微电子学;2003年04期
11 庞伟正;同步双介质片微波移相器的设计[J];哈尔滨工程大学学报;1988年02期
12 黄凯;;利用移相网络改善射频贮频环性能的新设想[J];航天电子对抗;1988年01期
13 杜正伟,阮成礼;一种新型圆形微屏蔽共平面波导的基本特性[J];电子科技大学学报;1997年03期
14 张加民,田小建,孙伟,衣茂斌;宽频带微波移相器的优化设计[J];微电子学;2000年02期
15 R.A.Fucel;邓鸿章;赵中慧;;GaAs单片电路的一些设计考虑[J];微纳电子技术;1981年01期
16 游淑珍,石艳玲,忻佩胜,朱自强,赖宗声;基于多孔硅的共平面波导制备及传输特性研究[J];微电子学;2003年03期
17 ;微电子学、集成电路[J];中国无线电电子学文摘;2004年02期
18 R·S·Pengelly;赵克俊;;承担模拟任务的砷化镓单片集成电路[J];微纳电子技术;1980年03期
19 石艳玲,于丹丹,董兴其,赖宗声;微机械微波共平面波导特性阻抗的有限元法分析[J];电子学报;2000年12期
20 ;集成光学 光电集成与器件[J];中国光学与应用光学文摘;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 丁玲;秦元菊;忻佩胜;茅惠兵;赖宗声;;用于微波/毫米波段的微机械电容式开关的结构研究[A];第一届全国纳米技术与应用学术会议论文集[C];2000年
2 赖宗声;茅惠兵;房惠霞;;通信系统微波/毫米波MEMS技术[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];1999年
3 付佳辉;秦月梅;吴群;;毫米波微机械传输线[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
4 舒楠;张厚;徐海洋;王剑;;共面波导到槽线转接器的设计[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 石艳玲;硅基微波共平面波导传输特性及其在微波移相器中的应用研究[D];华东师范大学;2002年
2 龙永福;低损耗新型硅基厚膜材料及其在射频/微波器件中的应用[D];华东师范大学;2003年
3 郭兴龙;基于RF MEMS技术的微波接收前端关键部件实现研究[D];华东师范大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 向景薇;微波移相器的研究[D];电子科技大学;2012年
2 李曦;基于SOI衬底的共平面波导射频损耗特性研究[D];华东师范大学;2009年
3 沈迪;硅基共平面波导型滤波器的性能分析及实现[D];华东师范大学;2006年
4 蔡描;微波MEMS可重构低通滤波器的设计与实现[D];华东师范大学;2007年
5 刘蕾;微波MEMS共平面分形可重构带通滤波技术研究[D];华东师范大学;2008年
6 陈祥擎;高频集成电路互连线的软件自动化设计[D];电子科技大学;2009年
7 华奇;射频集成电路中无源器件分布参数的频变特性研究[D];上海交通大学;2007年
8 张劲舒;片上新型传输线特性研究[D];上海交通大学;2007年
9 欧阳炜霞;共平面DGS结构用于MEMS可重构滤波技术研究[D];华东师范大学;2009年
10 尚海燕;基于多波长光纤激光器产生微波信号的研究[D];山东大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978