中国工程物理研究院科技发展基金(2008A0403016)
- 作品数：12 被引量：29H指数：4
- 相关作者：高杨贾小慧王强柏鹭刘婷婷更多>>
- 相关机构：中国工程物理研究院电子工程研究所西南科技大学重庆大学更多>>
- 发文基金：中国工程物理研究院科技发展基金四川省教育厅重大培育项目教育部重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：电子电信机械工程理学自动化与计算机技术更多>>
- 折叠梁平面角对电容式RF MEMS开关性能的影响被引量：1
- 2009年
- 低驱动电压电容式RF MEMS开关采用弹性拆叠梁支撑可变电容活动极板,使开关弹性结构具有很小的弹性系数,但也降低了开关的一阶模态谐振频率,致使开关无法获得较高的开关速度。提出了通过调整弹性折叠梁平面角微调弹性结构弹性系数的方法,在保证开关具有低驱动电压的同时,尽可能提高弹性结构的一阶模态谐振频率。仅改变弹性折叠梁平面角的大小,对其分别为0°,45°,90°的具体开关结构,应用MEMS CAD软件CoventorWare进行机电耦合仿真,定性分析了弹性折叠梁平面角对微结构弹性系数的影响。仿真结果表明:改变弹性折叠梁平面角大小,可以微调电容式RF MEMS开关的驱动电压和一阶模态谐振频率。
- 白竹川高杨刘婷婷陈营端
- 关键词：射频MEMS开关平面角
- 声表面波谐振器传播状态的ANSYS仿真被引量：3
- 2009年
- 为描述声表面波的传播状态,利用ANSYS软件对声表面波(SAW)谐振器进行了仿真。在对声表面波产生机理和SAW谐振器工作原理分析的基础上,建立了SAW谐振器仿真模型,讨论了网格划分不同对仿真结果精度的影响,得出了在每个SAW波长尺寸内划分30～40个网格可以得到较精确的仿真结果。对不同长度声孔径的声表面波谐振器进行了仿真分析,得出了声表面波只在固体表面1～2个波长深度范围内传播的仿真效果图,与理论分析有很好的一致性。最后对IDT/ZnO/金刚石/Si结构的声表面波器件进行了仿真,得出该结构声表面波器件SAW传播速度与ZnO的厚度成反比,其大小是IDT/ZnO结构器件SAW传播速度的2～3倍。
- 陈营端高杨白竹川刘婷婷
- 关键词：MEMSANSYS软件
- Ka波段DMTL移相器用RFMEMS电容式并联开关研制(英文)被引量：2
- 2012年
- 本文设计并制作了一种用于Ka波段分布式MEMS传输线(DMTL)移相器的MEMS电容式并联开关.通过理论计算和工程经验,大致定义了开关的结构尺寸.采用HFSS软件建立了开关的三维电磁场模型并优化了关键结构参数.仿真表明:开关在Ka波段插入损耗小于0.15 dB,回波损耗大于15 dB.采用CoventorWare软件进行了开关的机电耦合仿真,得出其驱动电压为2.1 V.为了满足流片单位表面微加工工艺的约束,对开关的设计版图和微加工工艺进行了多轮改进,得到初步的MEMS电容式并联开关工艺样品.单个MEMS开关的动态特性测试结果表明:施加36 V驱动电压时,微桥下拉的高度约为2μm.测得的36 V驱动电压与初始设计的2.1 V有较大的差异,原因在于限于流片单位的工艺约束,临时修改了结构设计,主要变化是增加了微桥的高度以及微桥(即上电极)与下电极之间的初始间距.
- 高杨贾小慧秦燃官承秋
- 关键词：移相器驱动电压
- 硅基底和金刚石基底上沉积ZnO薄膜工艺研究被引量：7
- 2012年
- 采用射频磁控溅射方法分别在硅基底和金刚石基底上制备ZnO薄膜,研究了硅和金刚石衬底的不同对ZnO薄膜生长机理的影响,同时分析了氩氧比和退火温度这两个工艺参数对薄膜的晶格取向和表面形貌的影响。利用XRD和AFM对ZnO压电薄膜的性能进行了测试。结果显示,金刚石基片上制备的薄膜表面状态远优于硅基片上的薄膜表面状态;在同类型基底上生长的ZnO薄膜,薄膜的晶格取向随着氩氧比的升高而增强;对于硅基底上生长的ZnO薄膜,适当的退火能够成倍地提高薄膜的c轴取向性。
- 陈颖慧高杨席仕伟赵兴海
- 关键词：声表面波滤波器ZNO薄膜金刚石射频磁控溅射退火温度
- 低驱动电压电容式RF MEMS开关结构设计优化被引量：8
- 2009年
- RFMEMS开关将成为微波、高频信号控制的关键器件。针对其驱动电压过高,不能满足现代通信系统低电压的要求,推导了电容式RFMEMS开关驱动电压的理论公式;基于降低开关柔顺结构的弹性系数、驱动电极上极板与可变电容上极板分离的思路,优化设计了三种具有不同的连接梁和支撑梁结构形式的开关微桥柔顺结构。第一种结构为驱动电极板和电容上极板之间以双直梁连接;第二种结构以一组弹性折叠梁代替结构一中的双直梁;第三种结构是在结构二的基础上,改变了起支撑作用的弹性折叠梁的方向。使用MEMS CAD软件CoventorWare对开关结构进行了机电耦合仿真,仿真结果表明开关的驱动电压小于3V。
- 高杨刘佳白竹川刘婷婷陈营端
- 关键词：微电子机械系统射频微电子机械系统开关
- X波段MEMS分布式移相器开关机电性能研究被引量：1
- 2010年
- 介绍一种应用于X波段MEMS分布式移相器的新型单元开关。MEMS分布式移相器具有高品质因数、低插损、低功耗和高隔离度的优点,但由于传统MEMS开关采用固支梁结构,弹性系数过大,下拉电压过高,无法与传统电子系统相兼容,大大限制了其应用和发展。基于此设计一种新型单元开关,采用弹性弯曲结构取代传统固支梁结构,并在MEMS金属梁上刻蚀释放孔,极大降低了单元开关的弹性系数,从而实现了超低下拉电压6 V。通过理论分析,给出MEMS开关弹性系数、下拉电压的解析公式,并使用ANSYS进行了仿真分析。
- 张晓升鲍景富杜亦佳李仁锋
- 关键词：X波段
- Ka波段五位分布式MEMS传输线移相器设计被引量：4
- 2011年
- 通过在共面波导上周期性地加载分布电容,外加驱动电压改变电容值,实现分布式MEMS移相器。首先给出了5位分布式MEMS移相器的总体结构图,分析了理论参数的设计方法。再采用HFSS建立单个微桥的三维电磁仿真模型,利用仿真得到的S参数拟合微桥的up态和down态电容值并与理论设计电容值对比,确定MEMS桥精确的结构参数。最后采用ADS建立分布式MEMS移相器整体的微波等效电路,仿真得出移相器的性能指标参数。仿真结果表明移相器在35GHz时移相精度小于0.6°,移相器的插入损耗小于0.3dB,回波损耗大于25dB。
- 贾小慧高杨柏鹭王强
- 关键词：射频微电子机械系统传输线
- 用于X波段移相器的RF MEMS开关设计被引量：6
- 2010年
- 针对某片上集成开关线式MEMS移相器设计了一款串联接触式悬臂梁开关。该移相器要求结构紧凑,工作频段为X波段,工作电压低于27V。利用Ansoft HFSS软件仿真分析了开关关键结构参数对电磁性能的影响,包括传输线断开间距d,接触金属与传输线之间的垂直间距h,接触金属的宽度B,总结了各参数对开关电磁性能的影响趋势,确定了本设计中各结构参数的最优取值;利用MEMS CAD软件CoventorWare对初始设计的开关进行机电耦合仿真,确定了开关的详细结构参数。仿真结果表明,设计的串联接触式悬臂梁开关驱动电压约为18V;中心频率为10GHz时,开关闭合态回波损耗为0.02dB,隔离度为36dB,导通态下,插入损耗为0.028dB。
- 柏鹭高杨贾小慧王强
- 关键词：悬臂梁X波段移相器开关
- DRIE工艺误差对MEMS梳齿谐振器频率的影响被引量：3
- 2010年
- 针对深反应离子刻蚀(DRIE)工艺加工高深宽比梳齿电容存在侧壁倾斜角的情况,分析了该倾斜角对梳齿谐振器频率的影响。为了使设计的梳齿谐振器频率符合应用要求,推导出了梳齿谐振器在正负侧壁倾斜角θ下的谐振频率计算公式。利用ANSYS Workbench11.0平台,分别对侧壁倾斜角为0°,0.2°,0.35°和0.5°的情形进行了有限元建模与模态仿真。仿真结果表明:随着正倾斜角的增大,谐振频率减小;负倾斜角增大时,谐振频率增大,且一阶模态振形的平稳程度越差。比较数值仿真结果与考虑了正负倾斜角误差的梳齿谐振器谐振频率计算公式计算结果对比,吻合较好。
- 王强高杨贾小慧柏鹭
- 关键词：深反应离子刻蚀高深宽比倾斜角谐振频率
- 微机械梳齿谐振器的可靠性仿真
- 2012年
- 针对微加工工艺引起的微机械梳齿谐振器可靠性问题进行了仿真分析。包括:深反应离子刻蚀工艺造成梳齿与弹性支撑梁侧壁倾斜对驱动力、谐振频率和谐振次数的影响;残余应力和杂质不均等因素在弹性支撑梁上产生的微裂纹对谐振器动力学的影响。仿真结果表明:当梳齿与弹性支撑梁的侧壁向内倾斜时,驱动力、谐振频率与倾斜角成反比;向外倾斜时,驱动力、谐振频率与倾斜角成正比;谐振频率与微裂纹的个数成反比;两者均会导致谐振次数(寿命)降低。
- 高杨王强秦燃唐海林
- 关键词：微机械加工有限元可靠性
