基于LCP柔性基板的RF MEMS器件弯曲预匹配设计与实验研究文献综述

 2023-08-04 17:37:56
  1. 文献综述(或调研报告):

论文1在RF MEMS器件制造过程中通过用电镀工艺控制镀层厚度以及改变刻蚀时间等方法有效解决了薄膜微桥厚度及均匀性的难题,使薄膜微桥的厚度精度le;plusmn;0.06micro;m、厚度均匀性控制在le;5%。

论文2利用静电驱动原理设计了一种新颖的射频硅膜 RF MEMS 开关,开关的优点在于:巧妙的运用 CPW 传输线的地线作为下电极,加大了开关驱动面积,减小了驱动电压;利用硅膜作为结构层,硅本身优良的机械特性提高了开关的可靠性;具有静电接触式开关低频隔离度的优点。通过流片得到了满意的开关样品,测试结果表明:在 DC-6 GHz 频率范围内,开关的插入损耗小于 0.5dB,隔离度大于30dB。

论文3研究了一种RF MEMS开关,它由一个微机械加工的薄电桥和一层电介质组成。当向开关施加驱动电压时,电桥将变形并固定在介电层上,因此电容增加。1mV的输入电压用于测量器件的电容,然后通过使用上升时间为10mu;s的阶跃函数,在25mu;s后,电容增加到6.8pF,位移达到2.5*10-8 m。镍钛诺是形状记忆合金(形状记忆合金),用于模拟桥,氮化硅层作为介电层。由于施加的输入电压大于所需的驱动电压,开关与氮化物层接触。

论文4介绍了一种采用体微加工技术在高电阻率硅衬底上制作的新型宽带RF MEMS系统并联开关。该开关实现了三层夹层(绝缘体-金属绝缘体)膜的新概念,其结果是高隔离(gt;45dB)以及16V的较低驱动电压。该开关采用静电驱动机制,在23.5GHz下测得的插入损耗和隔离分别为1.51dB和47.6dB。开关的开关速度为78s,并在几个工作周期后重复相同的射频性能而不退化。该开关可应用于低压通信系统、相控阵雷达系统等。

论文5本文提出了一种适用于5G应用的并联电容型射频开关的新结构。所提出的射频微机电系统开关采用悬臂式设计,尺寸经过优化,可在V波mu;段应用中运行。通过使用COMSOL工具进行机电分析。开关的驱动电压为10.5V,空气间隙为1mu;m,梁材料为金。所提出的具有曲折和穿孔的开结构HFSS软件仿真结果显示在导通状态下的插入损耗(S12)优于0.033dB和反射损耗(S11)小于48dB,在截止状态下50GHz的隔离度(S21)达到62dB。

论文6概述基于MEMS技术的各类射频 RF无源器件及微小型单片集成系统的概念与内容及其应用市场,重点介绍 RF MEMS 电容电感、开关、移相器、谐振器、滤波器、微型同轴结构、天线、片上集成微纳系统等的国内外研究现状、典型研究成果和产品、技术方案以及微纳制造工艺及性能特点等,最后浅析 RF MEMS 领域的发展趋势。

论文7从驱动方式和机械结构的角度介绍了不同的RF MEMS开关类型,分析了各类 MEMS 开关的性能及优缺点,以及MEMS 开关在制作和发展中面临的牺牲层技术、封装技术、可靠性问题等关键技术和问题,介绍了MEMS开关的发展现状及其在组件级和系统级的应用,以及对MEMS 开关技术的展望。

论文8从工艺流程入手,对加工过程中的牺牲层平坦化、牺牲层释放、薄膜微桥厚度及均匀性控制、薄膜微桥应力处理等关键技术和重要影响因素进行了分析。研制的20~40 GHz RF MEMS开关,其插入损耗le;0.4 dB,回波损耗le;-20 dB,隔离度ge;20 dB,驱动电压50~100 V,热切换寿命ge;106次。

论文9介绍了一种为满足卫星应用而开发的RF MEMS开关。它由抗机械蠕变的特殊材料制成,可降低寄生电容并产生从DC到67GHz的射频切换能力。测量显示插入损耗小于1dB,隔离性能优于43dB,频率最高可达50GHz。在20℃持续偏压下,可靠性测试显示使用6个月后稳定的驱动性能和持续的电接触。

论文10描述了一种欧姆接触型RF MEMS开关的制作结果。金-金/碳纳米管接触已经被用于改善欧姆接触型RF MEMS开关的可靠性和高功率处理能力。在制作过程中,实验者将金/碳纳米管复合电镀膜应用于信号线的接触区域,而金电镀用于在开关的悬臂下形成接触。实现了40GHz下优于0.7dB的低插入损耗,寿命是金-金接触开关的2.7倍。

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