面向5G通信应用的射频MEMS开关设计与制造关键技术研究
发布时间：2021-01-01 21:47
射频MEMS开关作为微机电系统中可控制信号导通与断开的关键电子元器件,因其小尺寸、低成本及高可靠性等特点可广泛应用于各种射频、微波和毫米波通讯系统中。论文提出一种直板型射频MEMS开关,通过器件的结构设计、仿真优化、工艺加工等对其技术性能开展研究,通过突破射频MEMS开关设计及制造等关键技术,弥补传统开关性能不足,实现器件的低驱动电压、低插入损耗、高隔离度、小体积等性能,旨在获得适用于5G通信应用的串联接触式射频MEMS开关。论文首先对射频MEMS开关的整体结构设计和优化进行研究。利用开关的静力学模型,分析了开关相关的结构参数对驱动电压的作用;利用开关的集总参数等效电路模型,确定了开关各参数对其微波性能的影响;利用HFSS软件建模仿真和优化开关的一些几何尺寸,获得了上电极的结构参数;利用Comsol软件对开关上电极的应力进行仿真,确保开关在驱动电压下不发生严重的翘曲现象。最后得到的直板型上电极、渐变型下电极等开关结构具有理想的力学和电学仿真性能。论文针对射频MEMS开关的制作工艺进行研究,说明版图设计的规则并完成了开关版图的设计,并提供了具体的加工步骤和重要工艺参数,重点阐述了淀积、光...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
G~5G的无线通信变化
图 1.1 1G~5G 的无线通信变化波被定义为一种波长在毫米数量级的电磁波，其频率范围通常在据官方信息公布，中国与美国、日本、韩国、欧盟等国家在 5G 毫米上面保持相同的态度，其中 24.75GHz~27.5GHz 和 37GHz~42.5GHz[1国外一些国家构建规模化产业链，并实现全国的统一协调，进而保研发。当前国际上将 5G 的频谱划分以 6GHz 作为分界线，一种为 ），一种为 6GHz 以上（高频段）[17]，如图 1.2 所示。美国、日本、进28GHz高频段的应用，而中国和欧盟则大力推动6GHz以下频段的G 毫米波作为无线通讯领域一项先进的通信技术[18]。
图 1.3 不同手机天线的演变图 4G 基站仅仅包含十几支天线，而 5G 基站却可以 Massive MIMO 技术形成大规模天线阵列，使 5G扩大移动网络的范围。然而，对于新型的 5G 通信时通常会把大量的天线阵列应用到通信设备之中，的多次传输，从而提高射频系统和信号的空间使用术的推广应用作了良好的铺垫。阵列在 5G 通信系统中起到了非常关键的作用。目assive MIMO 技术，但多个天线阵列的集成往往会有效地避免天线之间的干扰，由它发出的每一个电么就可以形成一束很窄的波，使得有限的能量集成宽了传输的距离，而且有效的减少信号传输之间的进行传播的技术被称为波束成形[20]，通过这种技术
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G时代传输网络建设的相关研究[J]. 林凌,何入海. 中国新通信. 2018(08)
[2]5G通信中增强物理层安全毫米波通信技术与大规模MIMO技术的分析[J]. 庞玥. 中国新通信. 2018(08)
[3]5G网络中的波束成形技术与毫米波技术结合[J]. 吕宇玲,徐琳,刘五一. 中国新通信. 2018(08)
[4]5G通信与massive MIMO天线技术研究[J]. 汪常娥. 无线互联科技. 2018(07)
[5]5G时代会给我们带来怎样的变革?[J]. 马凌云. 中国工程咨询. 2018(03)
[6]浅析5G移动通信网络关键技术[J]. 侯刚. 数字通信世界. 2018(03)
[7]中国代表团促进5G毫米波频率全球统一取得重要进展[J]. 曾昱祺,钱肇钧. 中国无线电. 2018(02)
[8]5G标准诞生,中国通信行业的里程碑事件[J]. 贾敬华. 商业观察. 2018(01)
[9]5G网络架构分析[J]. 岳胜. 科技创新与应用. 2017(31)
[10]全球5G频谱研究概述及启迪[J]. 李芃芃,郑娜,伉沛川,谭海峰,方箭. 电讯技术. 2017(06)
本文编号：2952049
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
G~5G的无线通信变化
图 1.1 1G~5G 的无线通信变化波被定义为一种波长在毫米数量级的电磁波，其频率范围通常在据官方信息公布，中国与美国、日本、韩国、欧盟等国家在 5G 毫米上面保持相同的态度，其中 24.75GHz~27.5GHz 和 37GHz~42.5GHz[1国外一些国家构建规模化产业链，并实现全国的统一协调，进而保研发。当前国际上将 5G 的频谱划分以 6GHz 作为分界线，一种为 ），一种为 6GHz 以上（高频段）[17]，如图 1.2 所示。美国、日本、进28GHz高频段的应用，而中国和欧盟则大力推动6GHz以下频段的G 毫米波作为无线通讯领域一项先进的通信技术[18]。
图 1.3 不同手机天线的演变图 4G 基站仅仅包含十几支天线，而 5G 基站却可以 Massive MIMO 技术形成大规模天线阵列，使 5G扩大移动网络的范围。然而，对于新型的 5G 通信时通常会把大量的天线阵列应用到通信设备之中，的多次传输，从而提高射频系统和信号的空间使用术的推广应用作了良好的铺垫。阵列在 5G 通信系统中起到了非常关键的作用。目assive MIMO 技术，但多个天线阵列的集成往往会有效地避免天线之间的干扰，由它发出的每一个电么就可以形成一束很窄的波，使得有限的能量集成宽了传输的距离，而且有效的减少信号传输之间的进行传播的技术被称为波束成形[20]，通过这种技术
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G时代传输网络建设的相关研究[J]. 林凌,何入海. 中国新通信. 2018(08)
[2]5G通信中增强物理层安全毫米波通信技术与大规模MIMO技术的分析[J]. 庞玥. 中国新通信. 2018(08)
[3]5G网络中的波束成形技术与毫米波技术结合[J]. 吕宇玲,徐琳,刘五一. 中国新通信. 2018(08)
[4]5G通信与massive MIMO天线技术研究[J]. 汪常娥. 无线互联科技. 2018(07)
[5]5G时代会给我们带来怎样的变革?[J]. 马凌云. 中国工程咨询. 2018(03)
[6]浅析5G移动通信网络关键技术[J]. 侯刚. 数字通信世界. 2018(03)
[7]中国代表团促进5G毫米波频率全球统一取得重要进展[J]. 曾昱祺,钱肇钧. 中国无线电. 2018(02)
[8]5G标准诞生,中国通信行业的里程碑事件[J]. 贾敬华. 商业观察. 2018(01)
[9]5G网络架构分析[J]. 岳胜. 科技创新与应用. 2017(31)
[10]全球5G频谱研究概述及启迪[J]. 李芃芃,郑娜,伉沛川,谭海峰,方箭. 电讯技术. 2017(06)
本文编号：2952049
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