基于靜電驅(qū)動(dòng)NEMS混頻器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、隨著微加工技術(shù)水平的不斷提高,納機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)引起了全世界研究人員的廣泛關(guān)注,其中NEMS混頻器是一種典型的器件,具有高的機(jī)械諧振頻率、超高靈敏度、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。性能優(yōu)異的混頻器具有廣闊而良好的應(yīng)用前景,隨著研究的深入和工藝的進(jìn)步,NEMS混頻器將廣泛應(yīng)用于無線通信、高頻信號(hào)處理等領(lǐng)域。正是在這一前提下,本文設(shè)計(jì)了一種新型納米梁結(jié)構(gòu)并利用靜電驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)混頻的NEMS混頻器。論文的主要工作集中在混頻器結(jié)構(gòu)與工藝流程設(shè)計(jì)上。 本

2、研究首先給出了納機(jī)電系統(tǒng)的定義以及研究和應(yīng)用領(lǐng)域,并在此基礎(chǔ)上概述了目前比較常見的NEMS混頻器類型和檢測(cè)方法。通過對(duì)雙端固支梁的模型分析與軟件模擬,驗(yàn)證了靜電驅(qū)動(dòng)納米梁實(shí)現(xiàn)混頻的可行性。通過比較不同類型的NEMS混頻器并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件提出了一種靜電驅(qū)動(dòng)H型梁納機(jī)電混頻器結(jié)構(gòu)。通過有限元軟件對(duì)H型梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析及多頻率信號(hào)驅(qū)動(dòng)下的瞬態(tài)分析,并利用傅立葉變換對(duì)該結(jié)構(gòu)在多頻率驅(qū)動(dòng)下的頻率響應(yīng)曲線進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,靜電驅(qū)動(dòng)H型納米梁