4位開關線式MEMS移相器設計.pdf

1、開關線式MEMS(微電子機械系統(tǒng))移相器具有低損耗、寬頻帶、易集成、高隔離、高相移精度和結構簡單等優(yōu)點,廣泛應用于移動通信、衛(wèi)星通信、相控陣雷達等領域中。但目前由于工藝限制,器件樣品的尺寸較大,并且加工過程還存在難點。本文以4位開關線式MEMS移相器為研究對象,對其結構設計、電磁和機械性能優(yōu)化、微制造工藝等進行了研究。
　　 對開關線式MEMS移相器進行了理論分析,確定了以MEMSSP4T(單刀四擲)開關作為移相器的通路選擇開關

2、、微帶傳輸線作為相位延遲線的基本設計方案,分析、設計了開關線式MEMS移相器的關鍵部件一MEMS SP4T開關和傳輸線。
　　 SP4T開關由4個懸臂梁接觸式MEMS開關組成。理論分析了懸臂梁接觸式MEMS開關結構參數(shù)對其電磁性能的影響,結構參數(shù)包括:傳輸線斷開間距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)對電磁性能的影響趨勢,為懸臂梁接觸式MEMS開關的優(yōu)化設計提供了依據(jù)

3、,得到了初始結構參數(shù)。采用CoventorWare軟件進行了懸臂梁接觸式MEMS開關的機電耦合仿真,通過優(yōu)化懸臂梁的結構參數(shù)降低其彈性系數(shù),以滿足驅動電壓<27V的設計要求。
　　 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度。采用AutoCAD軟件完成了移相器的整體結構的布局設計。采用ADS軟件完成了移相器的級聯(lián)仿真,得到了各相位的回波損耗和插入損耗曲線圖；對270°相位延遲線進行了優(yōu)化仿真,通過短截