新型RF MEMS开关的动态表征

一种基于UV LIGA加工技术的双稳态电磁型RF MEMS开关，由于其结构使用了永磁体单元而使得开关在维持“开”或“关”态时不需要功耗，从而实现低功耗的电磁驱动.利用非接触式Wyko NT1 100光学轮廓仪所附带的动态测量系统（DMEMS），对开关的动态响应进行了测量.测量结果表明开关实现了双稳态驱动，开关实现状态完全切换到位对应的响应时间不到20 μs.     

一种新型双稳态微机电系统电磁微继电器的研制

介绍了一种基于微机电系统(MEMS)技术的新型双稳态电磁微继电器的设计及其制作工艺,并对其主要性能进行了测试.利用换向脉冲电流驱动高效的“三明治”式电磁驱动结构,带动电接触刷的运动来控制外电路的通断;辅助设计的永磁稳定结构使器件在脉冲间歇能够保持稳定状态而无需额外功耗.测试结果表明,这种新型电磁微继电器具有体积小,功耗低,响应速度快,接触电阻小等优点.     

微静电开关双模态内共振动力学

在微型电子机械系统(MEMS)中,多种非线性因素严重影响其力学特性.本文对一种具有典型结构的两端固定梁型微静电开关,考虑机械、静电及挤压气隙三部分因素,在电压变化情况下,用数值模拟研究了系统中的1∶2内共振动力学.研究表明:当电压值比较小时,系统中存在复杂的动力行为,若此时同时有外激共振发生则开关接通时间增长.     

电磁型微机械阵列光开关

电磁型微机械阵列光开关属于光通讯领域。本发明主要包括：金属基板、轴承、铁氧体基板、平面绕组、转轴、永磁体和反光镜，其连接方式为：金属基板内设有孔，轴承安装在金属基板的孔内，铁氧体基板设在金属基板上，平面绕组采用MEMS工艺在铁氧体基板上制造，永磁体夹在两层平面绕组之间，与平面绕组之间有一定气隙，铁氧体基板、平面绕组和永磁体的中心均设孔，孔位均与金属基板上的孔位对齐，转轴贯穿上下金属基板、铁氧体基板、平面绕组及永磁体，转轴与永磁体固定在一起，转轴的一端安装反射镜。     

双稳态压电-电磁复合俘能器非线性动力学分析

提出一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)压电材料的双稳态悬臂梁式压电-电磁复合俘能器结构。考虑到大变形时材料的几何非线性特点,基于Euler-Bernoulli梁理论和Hamilton原理建立系统分布式参数模型,采用Galerkin法与谐波平衡法给出响应解析解;利用MATLAB仿真分析激励频率、激励幅值、磁铁间距和负载电阻对系统输出性能的影响,并运用龙格-库塔法分析俘能器的非线性动力学特性;通过电路仿真研究悬臂梁在不同振动状态下的整流滤波特性。结果表明：随着激励幅值的提高,系统阱间运动的频率带宽会逐渐增大;存在一组最优的压电负载和电磁负载,使得系统输出总功率达到最大;负载的改变不会影响阱间运动的频带宽度;随着激励的增强,系统在混沌运动和周期运动间进行状态转换,可以利用标准桥式整流滤波电路进行周期运动时的能量采集,但该电路无法稳定收集混沌运动时的系统输出。     

具有斜拉梁的串联接触式射频微机电系统开关

为解决悬臂梁结构的射频微机电系统开关在残余应力的作用下会发生翘曲的问题,提出在悬臂梁的顶端引入斜拉梁的方法。使用Al/Au复合桥膜作为射频微机电系统开关的上电极,实现了Au-Au接触,利用BorofloatTM玻璃作为衬底,使用电阻对导通状态下的射频信号与驱动电极旁路进行隔离,使它的射频性能不受驱动电压的影响。测试表明:隔离度在12GHz的频率下,插入损耗和隔离度分别为-0.29dB和-20dB。该射频微机电系统开关适合于DC-X波段的应用。     

介质表面形貌对射频微机械开关隔离度的影响

针对粗糙介质表面造成射频微机械(RF M EM S)开关隔离度衰减的问题,设计了一个双桥电容式RF M EM S开关,分别采用金属A u和A l作为开关的下电极,以S iN作为电容介质制备了样品。微波特性测量表明两种材料开关的隔离度有很大区别。利用原子力显微镜对金属A u和A l上制作的S iN介质层表面进行了测试,表面粗糙度R a值分别为13.050 nm和66.680 nm,分析得到相应的关态电容减少因子分别为0.52和0.15。为获得较好的开关隔离度,介质表面粗糙度须控制在5 nm以下。     

具有斜拉梁的串联接触式射频微机电系统开关

为解决悬臂梁结构的射频微机电系统开关在残余应力的作用下会发生翘曲的问题,提出在悬臂梁的顶端引入斜拉梁的方法。使用Al/Au复合桥膜作为射频微机电系统开关的上电极,实现了Au-Au接触,利用BorofloatTM玻璃作为衬底,使用电阻对导通状态下的射频信号与驱动电极旁路进行隔离,使它的射频性能不受驱动电压的影响。测试表明:隔离度在12 GHz的频率下,插入损耗和隔离度分别为-0.29 dB和-20 dB。该射频微机电系统开关适合于DC-X波段的应用。     

降低扭臂结构微机械光开关驱动电压的新方法

利用机械和电学特性，推导出悬梁的位移与外加电压之间的关系，指出外加电压与扭臂厚度的3次方成正比，随上下电极之间距离的减小而降低。提出了一种具有倾斜下电极的驱动结构，该结构可以通过具有倾斜一定角度的(111)硅片的各向异性腐蚀得到。理论分析表明，倾斜下电极结构可以使阈值电压从60V降低到32V。     

浅析开关式通信电源的电磁兼容性

概述了电磁兼容性的概念,分析了开关式通信电源的基本特性以及产生电磁干扰的原因与类型,就使用中常见的电磁干扰问题提出了防护措施。     

新型微机电系统光开关研制

介绍了几种新型微机电系统(MEMS)光开关的设计、制造和性能.研制了一种摆动式微电磁驱动器,用其驱动反射镜切入和切出光路.在此基础上,研制了1×2、2×2、1×4和1×8四种典型的MEMS光开关,达到了较好的性能.这些光开关可广泛应用于光纤通信系统.     

可编程相位光栅的结构设计与制作工艺

可编程相位光栅技术在光通讯领域有较广的应用,也可作为微型光谱仪的新颖色散器件。该文设计了一种基于MEMS的可编程相位光栅,其特征参数可以通过编程控制和改变。通过经典理论建模与分析,设计了可编程相位光栅的结构;并对光栅的光带结构参数进行了优化,从而有利于可编程相位光栅功能的实现,提高了制作的可靠性和成功率;设计了针对可编程相位光栅的表面硅微工艺,并对改善应力、去牺牲层和防粘连等关键问题进行了分析,改进了工艺,成功研制出样品,其结构尺寸约为4mm×6mm,有效工作部分的面积约为4mm×2mm.     

机载无线电导航系统集成射频激励器的设计与实现

无线电导航系统是航空电子系统中非常重要的组成部分之一,在对无线电导航进行在线和总体调试时,往往需要多个地面台和机载设备提供激励信号,大大降低了调试的灵活性。主要以航空电子系统中重要的无线电导航系统(甚高频全向无线电信标、指点信标、自动定向仪和仪表着陆系统等)为对象,采用软件无线电技术,设计并实现机载无线电导航系统集成射频激励器,产生调试过程中所需要的各种激励信号,从而提高无线电导航系统调试的灵活性和效率。     

MEMS磁场传感器的设计及测试

以U型梁为主要结构设计了一种新型的洛伦兹力驱动的磁场传感器,检测在磁场中作切割磁力线运动的金属线上的感生电压,实现磁场测量.首先介绍了传感器的工作原理,并用振动理论对传感器的受力及响应进行了分析,接着用有限元软件建立结构模型并对其振动模态和频率进行了仿真.该MEMS磁场传感器采用标准的CMOS工艺加上后处理来实现.最后...     

用于RF无源器件的氧化多孔硅隔离层技术

为了提高片上射频(RF)无源器件的性能,可以利用氧化多孔硅厚膜隔离硅衬底来降低硅衬底的高频损耗.通过采用Serenade SV建模对共面波导传输性能的分析,计算了不同厚度的氧化多孔硅隔离层硅衬底的损耗.结果表明氧化多孔硅(OPS)隔离层能够极大地降低硅衬底在高频条件下的损耗.实验制备过程中采用电化学阳极氧化法在n+衬底上制备了多孔硅厚膜,继而将孔隙度大于56%的多孔硅样品利用两步氧化法氧化为氧化多孔硅厚膜,有效地解决制备过程中的隆起失效和崩裂失效问题.测量了多孔硅的生长速率和氧化多孔硅的表面形貌.制作了一个氧化多孔硅隔离层上的5 nH的Cu平面电感,在2.4 GHz时电感的品质因数(Q值)超过了6.     

一种微波模拟预失真器电路

文章提出了一种模拟射频预失真器,它由模拟衰减器、模拟移相器和3 dB电桥构成;将它加在微波放大器的前端,通过调节预失真器中的偏置电路来调整预失真器的性能,实现对放大器线性的提高;通过使用ADS软件进行双音测试,证明三阶交调系数改善了20 dBc。     

基于新型MEMS技术的实时飞行仿真系统微控制器设计与实现

设计开发了一种基于新型MEMS技术的实时飞行仿真系统微控制器．首先设计了用以姿态控制、数据采集、控制律解算及接口通讯的微控制器系统的软件和硬件，在软件设计中采用了模块化思想，大大降低了微控制器软件设计的复杂度，同时给出了该软件的流程图．动静态仿真实验表明，所开发的基于MEMS技术的微控制器可完全满足实时飞行仿真系统对实时性和仿真精度的要求，从而验证了该设计方案的可行性和有效性．