基于共面波导的RF MEMS可调带阻滤波器研究

发布时间：2017-03-28 14:15

  本文关键词：基于共面波导的RF MEMS可调带阻滤波器研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着通信技术的迅速发展,射频器件在微波领域的应用越来越广泛。其中,滤波器作为不可或缺的关键器件,对整个通信系统性能的提升起着决定性作用。利用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺加工而成的微波滤波器存在着射频性能差、可靠性低和损耗过大等缺点,限制了整个系统的发展。而利用射频微机电系统(RF MEMS)技术设计加工而成的微波器件具有损耗低、频带宽、隔离度高、体积小以及易于实现集成化与微型化等优势,受到了国内外众多研究学者的广泛关注。由于共面波导的中心导带和两侧的接地面位于同一平面上,易于实现电路单片集成,使其在现代平面微波系统中备受关注。利用MEMS技术在共面波导传输线上加工而成的RF MEMS可调滤波器,不仅具有良好的射频性能,而且可以较大幅度减小系统的体积、复杂度、功耗和重量等。RFMEMS可调滤波器对改善现代和未来的通信系统的性能都起着举足轻重的作用。本文重点对RF MEMS可调带阻滤波器的结构设计进行研究。本文则通过在共面波导传输线上利用谐振器和RF MEMS开关的组合,进而实现Ku波段模拟RF MEMS可调带阻滤波器的设计：首先在共面波导地上蚀刻出缺陷地结构,实现基本谐振单元；然后在缺陷地结构上加入特殊设计的RF MEMS开关,通过控制开关高度变化来调节谐振单元的频率；最后通过可调谐振单元的级联,实现了滤波器性能的优化,有效地解决当前滤波器带宽不足和回波损耗过大等问题。文章最后简要介绍了RF MEMS关键工艺,并给出了可调带阻滤波器的加工步骤。
【关键词】：RF MEMS MEMS开关 Ku波段 可调带阻滤波器 共面波导
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713.5
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 RF MEMS简介15-16
• 1.1.1 RF MEMS概述15
• 1.1.2 RF MEMS技术的优点15-16
• 1.2 RF MEMS可调滤波器的研究现状16-21
• 1.2.1 RF MEMS可调滤波器国外研究现状16-18
• 1.2.2 RF MEMS可调滤波器国内研究现状18-21
• 1.3 本论文的主要内容和章节安排21-23
• 第二章 RF MEMS滤波器的设计理论基础23-34
• 2.1 微波传输线理论23-26
• 2.1.1 分布参数23
• 2.1.2 均匀传输线方程23-25
• 2.1.3 传输线的基本特性参数25-26
• 2.2 共面波导理论26-29
• 2.3 二端口射频网络参量29-31
• 2.3.1 归一化参量29-30
• 2.3.2 散射参量的定义30-31
• 2.4 微波滤波器设计理论31-33
• 2.4.1 带阻滤波器的设计参数31-32
• 2.4.2 带阻滤波器的设计方法32-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第三章 RF MEMS开关设计34-43
• 3.1 RF MEMS开关概述34-36
• 3.1.1 RF MEMS开关的特性34-35
• 3.1.2 RF MEMS开关的分类35
• 3.1.3 RF MEMS开关的激励方式35-36
• 3.2 RF MEMS电容式开关36-39
• 3.2.1 RF MEMS电容式开关基本原理36-37
• 3.2.2 RF MEMS单膜桥开关37-38
• 3.2.3 RF MEMS双膜桥开关38-39
• 3.3 新型RF MEMS开关设计39-42
• 3.3.1 新型RF MEMS开关结构分析39-40
• 3.3.2 新型RF MEMS开关力学特性分析40-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 基于共面波导的RF MEMS可调带阻滤波器设计43-52
• 4.1 谐振单元分析43-49
• 4.1.1 基本谐振单元结构分析43-45
• 4.1.2 等效电路分析45-47
• 4.1.3 谐振单元结构尺寸对谐振频率的影响47-48
• 4.1.4 RF MEMS开关高度对谐振单元的影响分析48-49
• 4.2 RF MEMS可调带阻滤波器的结构设计49-50
• 4.3 RF MEMS可调带阻滤波器的仿真分析50
• 4.4 本章小结50-52
• 第五章 RF MEMS可调带阻滤波器加工工艺流程52-65
• 5.1 RF MEMS工艺技术的发展52-54
• 5.2 RF MEMS工艺关键技术介绍54-62
• 5.2.1 RF MEMS刻蚀工艺54-58
• 5.2.2 RF MEMS光刻工艺58-60
• 5.2.3 键合技术60-62
• 5.3 RF MEMS可调带阻滤波器加工工艺流程设计62-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第六章 总结与展望65-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况69

  本文关键词：基于共面波导的RF MEMS可调带阻滤波器研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：272429