4位開(kāi)關(guān)線式MEMS移相器設(shè)計(jì).pdf

1、開(kāi)關(guān)線式MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))移相器具有低損耗、寬頻帶、易集成、高隔離、高相移精度和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、相控陣?yán)走_(dá)等領(lǐng)域中。但目前由于工藝限制,器件樣品的尺寸較大,并且加工過(guò)程還存在難點(diǎn)。本文以4位開(kāi)關(guān)線式MEMS移相器為研究對(duì)象,對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電磁和機(jī)械性能優(yōu)化、微制造工藝等進(jìn)行了研究。
　　 對(duì)開(kāi)關(guān)線式MEMS移相器進(jìn)行了理論分析,確定了以MEMSSP4T(單刀四擲)開(kāi)關(guān)作為移相器的通路選擇開(kāi)關(guān)

2、、微帶傳輸線作為相位延遲線的基本設(shè)計(jì)方案,分析、設(shè)計(jì)了開(kāi)關(guān)線式MEMS移相器的關(guān)鍵部件一MEMS SP4T開(kāi)關(guān)和傳輸線。
　　 SP4T開(kāi)關(guān)由4個(gè)懸臂梁接觸式MEMS開(kāi)關(guān)組成。理論分析了懸臂梁接觸式MEMS開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其電磁性能的影響,結(jié)構(gòu)參數(shù)包括:傳輸線斷開(kāi)間距d,接觸金屬與傳輸線之間的垂直距離h,接觸金屬的寬度B。采用HFSS軟件變參數(shù)仿真方法得到了各參數(shù)對(duì)電磁性能的影響趨勢(shì),為懸臂梁接觸式MEMS開(kāi)關(guān)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)

3、,得到了初始結(jié)構(gòu)參數(shù)。采用CoventorWare軟件進(jìn)行了懸臂梁接觸式MEMS開(kāi)關(guān)的機(jī)電耦合仿真,通過(guò)優(yōu)化懸臂梁的結(jié)構(gòu)參數(shù)降低其彈性系數(shù),以滿足驅(qū)動(dòng)電壓<27V的設(shè)計(jì)要求。
　　 采用ADS軟件中的Linecale工具確定了各相位延遲線的寬度和電長(zhǎng)度。采用AutoCAD軟件完成了移相器的整體結(jié)構(gòu)的布局設(shè)計(jì)。采用ADS軟件完成了移相器的級(jí)聯(lián)仿真,得到了各相位的回波損耗和插入損耗曲線圖；對(duì)270°相位延遲線進(jìn)行了優(yōu)化仿真,通過(guò)短截