文中介绍了一种新型的RF MEMS可调帯阻滤波器。该滤波器是通过在共面波导地结构上刻蚀出缺陷地结构,形成基本谐振单元;再通过加入RF MEMS开关,实现可调滤波器。分析了滤波器的结构参数和RF MEMS开关与竖向槽的关系。可调帯阻滤波器制作在高阻硅(εr=11.9)基板上,厚度为460μm;表面金属材料为铝,厚度为2μm。该滤波器实现了14-18 GHz可调,可调范围约为30%;中心频点处对应的回波损耗大于-2 d B,插入损耗小于-35 d B;10 d B带宽大于8.6 GHz。
针对在测距过程中超声波的能量损耗和回波信号微弱的问题,在分析问题产生的基础上,利用可变增益放大器AD8338设计了超声波自动增益控制(AGC)接收补偿电路,动态范围达到80 d B。实验结果表明:该自动增益补偿电路结构简单,不需要额外的控制器件,可以使不同距离的超声波回波信号维持在合适的幅度范围内,有效地解决了回波信号衰减等问题,提高测距精度。
为了实现单片集成三轴陀螺仪,提出了一种完全对称的四方陀螺结构。介绍了该陀螺的结构设计及工作原理,给出了动力学简化模型,并给出了其动力学方程的详细推导。运用Ansys软件对陀螺结构进行了静态分析和模态分析,仿真结果表明,陀螺在施加100 GHz载荷下所受最大应力为1.942 MPa,陀螺各模态的固有频率分别为57.345 k Hz、57.382 k Hz以及57.395 k Hz,各模态间匹配性能较好。对陀螺结构的仿真研究的结果表明其抗过载及模态匹配满足陀螺的设计要求。
RF MEMS移相器与传统移相器相比,具有低损耗、频带宽、微型化,同时与IC、MMIC电路易于集成等特点,文中设计一种Ka波段DMTL型RF MEMS移相器,采用了15个MEMS电容式并联开关,同时在MEMS开关中加入MIM电容,实现了4位相移。文中对Ka波段4位RF MEMS移相器进行设计与分析,通过MEMS开关的切换实现信号延迟通路,0-180°步进22.5°的相移功能。通过改变驱动电压从而调整MEMS桥的高度,仿真测得开关理论下压电压为18.9 V。仿真结果表明在中心频率31 GHz时,其插入损耗大于-2.2 d B,回波损耗小于-25 d B,相移误差在1.5°范围内,移相器具有较好的移相性能。
基于对三明治型与平铺型两种多孔硅湿度传感器结构的灵敏度分析与比较,结合两种结构的优点,设计出新的传感器的结构。通过对该结构湿度传感器的性能测试,得出该传感器的灵敏度为1.1 p F/RH%,响应时间为73 s,温度湿度系数为0.5%RH/℃,该湿度传感器适用于在中低湿环境中测量,在每隔20 d的时间对传感器跟踪测试,证明该传感具有较好的稳定性。此外为了传感器可以自解吸附,该传感器采用多晶硅为传感器加热除湿,在金属电极上溅射一层钝化层以防止电极被水汽腐蚀。