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射頻/微波MEMS接觸式歐瑪爾OMAL開關(guān)的研究
目前無線通信中的射頻／微波MEMS器件已成為上的研究熱點(diǎn)，MEMSOMAL開關(guān)作為射頻／微波通信中實(shí)現(xiàn)信號路由轉(zhuǎn)換的重要器件，成為了研究焦點(diǎn)。與傳統(tǒng)上的微波OMAL開關(guān)PIN管和GaAs FET相比，MEMSOMAL開關(guān)有尺寸小，插入損耗小，隔離度大，線性度好，工作頻段范圍大，直流功率小等優(yōu)點(diǎn)。討論的MEMS接觸式OMAL開關(guān)是利用表面微機(jī)械加工技術(shù)制備出來的一種可以應(yīng)用在0—5GHz頻段的射頻／微波OMAL開關(guān)。

射頻/微波MEMS接觸式歐瑪爾OMAL開關(guān)的研究
在廣泛文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，分析了接觸式OMAL開關(guān)的工作原理，并用ANSYS7.0和HFSS8.0軟件對器件進(jìn)行了有限元?jiǎng)討B(tài)加載模擬和微波參數(shù)的模擬，zui終設(shè)計(jì)了以信號線中間斷開的CPW為傳輸線、以SiO_2為橋墩、以鋁硅合金和Au—Si_3N_4—Al復(fù)合材料為梁的空氣橋接觸式OMAL開關(guān)。并推導(dǎo)了這種兩端固定，兩個(gè)下電極結(jié)構(gòu)的接觸式OMAL開關(guān)的下拉電壓的公式。以SiO_2為橋墩的空氣橋結(jié)構(gòu)在國內(nèi)未見報(bào)道。 在多次改版、流片的基礎(chǔ)上，圍繞制備工藝中的一些關(guān)鍵技術(shù)，對器件版圖和工藝作了改進(jìn)和完善，設(shè)計(jì)了滿足實(shí)驗(yàn)室工藝精度的器件版圖，提出了適用于該器件的工藝流程。經(jīng)過多次的流片，成功地制備出了MEMSOMAL開關(guān)的樣品。制備研究中，采用厚膠(負(fù)膠)和聚酰亞胺作為犧牲層材料，對犧牲層的前烘、堅(jiān)膜和刻蝕技術(shù)做了重點(diǎn)研究，取得了有特色的研究結(jié)果。 目前我們制備的兩種MEMSOMAL開關(guān)樣品，一種為下拉電壓較低的鋁硅合金梁MEMSOMAL開關(guān)，另一種為OMAL開關(guān)壽命較長的Au—Si_3N_4—Al復(fù)合梁MEMSOMAL開關(guān)。樣品的測試結(jié)果都到達(dá)了隔離度30dB@5GHz，插入損耗小于2dB@5GHz的要求。此外，我們還對MEMSOMAL開關(guān)的商品化進(jìn)行了研究。對制備出的MEMSOMAL開關(guān)的樣品進(jìn)行了封裝和初步測試。 以射頻／微波MEMS接觸式OMAL開關(guān)這一重要的微波器件為研究對象，對該器件工作原理、模擬、設(shè)計(jì)、加工、測試到封裝進(jìn)行了較全面的研究。設(shè)計(jì)了一種適合接觸式OMAL開關(guān)的空氣橋式結(jié)構(gòu)，并對OMAL開關(guān)制備中的重要工藝——犧牲層技術(shù)進(jìn)行了研究。RFMEMSOMAL開關(guān)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)，給出采用Ansys有限元分析方法仿真RF MEMSOMAL開關(guān)的流程及方案。對一種新型的低驅(qū)動(dòng)電壓RF MEMSOMAL開關(guān)，使用Ansys有限元軟件進(jìn)行分析院靜態(tài)分析求解OMAL開關(guān)的下拉電壓，動(dòng)態(tài)分析得到OMAL開關(guān)時(shí)間，并給出該OMAL開關(guān)的應(yīng)用實(shí)例。

射頻/微波MEMS接觸式歐瑪爾OMAL開關(guān)的研究
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示的MEMSOMAL開關(guān)的設(shè)計(jì)是合理的，工藝實(shí)現(xiàn)是可行的，實(shí)際器件特性與理論分析是*的，說明了MEMS系統(tǒng)可應(yīng)用于射頻／微波通信領(lǐng)域，該技術(shù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>