导读:本文包含了共平面波导论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:波导,平面,多孔,微机,衬底,射频,移相器。
共平面波导论文文献综述
李曦[1](2009)在《基于SOI衬底的共平面波导射频损耗特性研究》一文中研究指出随着射频电路工作频率和集成度的不断提高,常规CMOS制造中使用的低阻硅衬底具有较大的损耗和串扰,较难实现射频性能优异的器件与电路。而SOI(Silicon on Insulator,绝缘层上硅)技术以其独特的结构,克服传统体硅材料的不足,具有低功耗、低串扰和低寄生电容等良好的高频特性。为了实现性能良好的射频片上系统,近年来SOI衬底的高频特性及基于SOI衬底的可集成、低损耗、低寄生效应的无源器件研究越来越多。共平面波导广泛用于单片微波集成电路的互联和匹配网络,因而基于SOI衬底的低损耗共平面波导研究非常重要。本文在广泛调研的基础上,应用电磁场理论和叁维电磁场仿真软件HFSS对基于SOI的CPW(共平面波导)传输特性进行了大量仿真和分析,结果表明SOI衬底参数变化对其上的CPW损耗特性有显着影响:表层硅电阻率增大、底层硅电阻率增大、SiO_2埋层厚度增大,传输损耗将减小;当表层硅为低阻时,其厚度增加使传输损耗增大;而当表层硅电阻率较高时,其厚度增加将使得损耗变小。在较清晰地掌握了SOI众多结构参数对其损耗性能影响的基础上,本文设计并在几种不同衬底参数SOI和高阻硅衬底上实现了特性阻抗为50Ω的CPW。测试分析表明0~40GHz频率范围内,基于SOI的CPW具有良好的传输特性,在上述频率范围内衰减较缓慢。以信号线宽44μm、间距30μm的CPW为例,40GHz时它在B型SOI上的损耗为-3.31dB,可以与高阻硅上的传输特性相比拟。为了拓展共平面波导在射频电路中的应用,本文基于上述SOI衬底上共平面波导的设计与实现,结合滤波器设计理论,设计并实现了不同SOI衬底及高阻硅衬底上的32GHz共平面波导型带通滤波器和25GHz共平面波导带阻滤波器。测试结果表明,性能最好的带通滤波器在中心频率31.6GHz处衰减为-4.23dB,带阻滤波器在中心频率25.8GHz处损耗为-15.3dB,它们在SOI衬底上能够完成相应的滤波特性,与高阻硅衬底上的滤波器特性相当。结合与CMOS技术兼容的硅基MEMS技术,本文提出并设计实现了基于SOI衬底的带V型槽的MEMS共平面波导,与体硅SOI共平面波导相比,在去除了信号线和地线之间SOI表层硅后,传输损耗明显改善,实验获得的MEMS共平面波导样品在四种具有不同衬底参数SOI衬底上损耗均减小了约50%。论文从传输理论出发,对不同介质层刻蚀结构的共平面波导模型进行分析,理论上获得的传输损耗改变趋势与实际测试一致。(本文来源于《华东师范大学》期刊2009-05-01)
刘蕾,郭兴龙,欧阳炜霞,赖宗声[2](2008)在《基于共平面波导的可调低通滤波器的设计和制作》一文中研究指出介绍了一种使用多触点MEMS开关实现的新型可调微波MEMS低通滤波器,应用MEMS制作工艺在石英衬底上实现滤波器结构.滤波器基于慢波共平面波导周期性结构,具有尺寸小、插损低、可与单片微波集成电路工艺兼容等优点。滤波器截止频率的大小取决于MEMS开关的状态。实验结果表明,当MEMS开关受到激励时,低通滤波器的3-dB截止频率从12.5GHz转换至6.1GHz,带内纹波小于0.5dB,带外抑制大于40dB,开关的驱动电压在25V左右。(本文来源于《传感技术学报》期刊2008年06期)
徐钰[3](2006)在《硅基共平面波导的设计实现及射频性能分析》一文中研究指出随着军用和民用通讯的发展,急需大量高集成度、低成本、低功耗且能与信号处理电路集成在一起的平面射频/微波无源器件。在单片集成电路(MMIC)中,随着频率的升高,在低阻硅(ρ=1~20Ω·cm)衬底实现的传输线、电感等元器件的微波损耗逐渐增大。然而,近来一种低掺杂、高电阻率(ρ>1000Ω·cm)的硅材料已代替低阻硅逐渐成为硅基MMIC电路中的衬底材料。微型平面传输线中最基本最重要的一种传输线——共平面波导(Coplanar Waveguide—CPW)在微波电路中已被广泛地应用和实现。 在广泛文献调研的基础上,本文通过电磁场仿真软件HFSS对大量不同尺寸、特征阻抗均近似为50Ω的硅基共平面波导进行仿真模拟,通过对他们微波损耗以及电磁场的分析,设计并选择出信号线宽度分别为39μm和44μm,信号线和地线间间隔均不同的六组共平面波导。将这六组CPW分别制备在氧化低阻硅衬底、氧化高阻硅衬底、SOI衬底上,测试在20GHz时的插入损耗分别为-13.6dB、-2.73dB、-3.9dB。同时测得这叁种衬底上CPW的插入损耗随信号线和地线间间隔的增大不断减小。以上一系列测试结果与电磁场仿真的结果相吻合。 在以上实验的基础上,本文通过高频C-V测试得到氧化高阻硅中Si-SiO_2系统电荷主要表现为正电荷,其密度约为4.8×10~(10)/cm~2。经过工艺流片实现了叁种不同的高阻硅衬底,分别为高阻硅、氧化高阻硅、氧化高阻硅但去除信号线与地线间氧化层,将CPW制备于这叁种衬底上在20GHz时,测得的插入损耗分别为-0.99dB、-2.73dB及-1.16dB,因此去除信号线与地线间氧化层使得传输线损耗降低了1.57dB。 同时,当CPW制备在氧化高阻硅和除去线间氧化层的氧化高阻硅两种衬底上时,对CPW加直流偏压-20V~+20V,在20GHz时所测得的插入损耗随偏压的不断变化而改变。对于前者,当偏压为-14V时,插入损耗达到最小值;对于后者,当偏压从-20V变化到+20V时,插入损耗从-1.1dB不断增大到-1.25dB。 本文还通过对比以上这一系列实验数据进行理论研究,运用电磁场理论以及共平面波导的基本原理作为分析基础,对氧化高阻硅衬底进行模型分析。通过建立共平面波导等效RLCG的π模型,得出流过地线的电流比率随着信号线和地线间间隔增大而逐渐增大,即衬底损耗逐渐减小;同时,得出高阻硅、氧化高阻硅、除去线间氧化层的氧化高阻硅三种衬底的并联导纳的表达式,通过分析三种衬底的氧化层电容和线间电容,得出三种衬底的并联导纳大小为:高阻硅<除去线间氧化层的氧化高阻硅<氧化高阻硅。该结论与实验所测的损耗大小的结果相吻合。(本文来源于《华东师范大学》期刊2006-05-01)
沈迪[4](2006)在《硅基共平面波导型滤波器的性能分析及实现》一文中研究指出本文从带通、带阻滤波器设计原理出发,采用共平面波导来实现阻抗变换器或者导纳变换器,设计了硅基共平面波导型32GHz双端耦合的带通滤波器和25GHz带阻滤波器。采用电磁场仿真软件HFSS8.0对不同形状和结构参数的滤波器进行了模拟分析和设计。经多次工艺流片,实现了在氧化层完全覆盖高阻硅、氧化层部分覆盖高阻硅、高阻硅和SOI衬底上的32GHz带通滤波器和25GHz带阻滤波器。以氧化层完全覆盖的高阻硅衬底上的滤波器为例,32GHz带通滤波器中心频率的插入损耗为-2.25dB,25GHz带阻滤波器的插入损耗为-16.5dB,与设计参数较吻合。 本文创新性工作如下: 1.采用二端口网络分析方法,对滤波电路等效模型进行了研究。由衬底损耗机制,讨论了衬底阻抗、氧化层电容和衬底有效介电常数对滤波性能的影响。从金属层等效阻抗出发,理论分析了耦合短支路传输线结构的滤波器的射频特性,结果表明金属层结构是影响该类型滤波电路设计的主要因素,与实验结果相吻合。 2.采用双端耦合开路短支线构成32GHz带通滤波器。该结构在中心导体传输线和输出端阻抗匹配线之间引入了两个串联的耦合电容,与大多数文献所采用的单端耦合结构相比,其等效阻抗小于单端耦合结构的金属层等效阻抗,其滤波性能也优于后者。 3.在新型材料SOI衬底上制备了32GHz带通滤波器,实验表明其滤波特性与基于高阻硅衬底的滤波器性能相当。(本文来源于《华东师范大学》期刊2006-05-01)
葛羽屏,郭方敏,王伟明,徐欣,游淑珍[5](2004)在《低阻硅衬底上形成的低损耗共平面波导传输线》一文中研究指出在厚膜多孔硅 (PS) /氧化多孔硅 (OPS)衬底上 ,结合聚酰亚胺涂层改善表面 ,研制低损耗、高性能射频 (RF) /微波 (MW)共平面波导CPW(CoplanarWaveguide) .通过在N和P型硅上形成不同厚度PS膜 ,并对其上的CPW进行分析比较 ,厚膜PS与石英的共面波导插入损耗非常接近 ,远小于在 2 0 0 0Ω·cm高阻硅上形成的多晶硅 -氧化硅组合衬底 :在 0 33GHz范围 ,插入损耗小于 5dB/ 1.2cm ;33 4 0GHz范围 ,小于 7.5dB/ 1.2cm .(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2004年05期)
石艳玲,忻佩胜,邵丽,游淑珍,朱自强[6](2003)在《低损耗微波MEMS共平面波导在低阻硅上的实现》一文中研究指出在低阻硅衬底上采用常规CMOS工艺和后处理微机械加工技术实现了微波MEMS共平面波导 ,并与高阻硅基平面结构共平面波导特性进行了比较 .采用混合相似剖分有限元方法设计了一组不同特性阻抗值的传输线 ,并通过关键的混合腐蚀技术制备了 50Ω和 1 2 0Ω两种特性阻抗的传输线 .由于腐蚀去除了信号线下方导致损耗的低阻硅衬底 ,使得传输线插入损耗、散射特性等得以改善 .实验中 ,使用矢量网络分析仪分别在微机械加工前后对传输线进行了 1GHz到 40GHz频段的参数测试 ,利用多线分析技术对测试结果进行了分析 .结果表明在微结构悬浮后共平面波导的损耗特性有了大幅度的降低 ,30GHz处插入损耗约为 7dB/cm ,较腐蚀前降低了 1 0dB/cm .(本文来源于《半导体学报》期刊2003年09期)
游淑珍,石艳玲,忻佩胜,朱自强,赖宗声[7](2003)在《基于多孔硅的共平面波导制备及传输特性研究》一文中研究指出多孔硅被认为是RF应用领域中较有潜力的衬底材料。文章利用多孔硅作衬底,制备了微型微波共平面波导,采用多线方法计算出该波导在多孔硅上的插入损耗和有效介电常数;提出了通过多孔硅的相对介电常数来确定多孔度的方法。实验测试结果表明,在20μm多孔硅上的波导,其插入损耗在1~30GHz范围内为1~40dB/cm;而在70μm多孔硅上制备的波导,其插入损耗在整个测试频段内不超过7dB/cm。通过有效介电常数的计算,推算出实验制备的70μm多孔硅材料的多孔度约为65%。(本文来源于《微电子学》期刊2003年03期)
石艳玲[8](2002)在《硅基微波共平面波导传输特性及其在微波移相器中的应用研究》一文中研究指出采用以硅材料为衬底及与IC兼容的微电子机械(MEMS)技术,能够实现微波无源分立元件与信号处理电路的单片集成化,最终形成完整的和智能化的在片系统。微型硅基微波传输线是微波无源、有源器件及微波集成电路的重要构成基础,本文首先对其工作原理、器件模拟、结构参数设计、制备及散射参数测试进行较深入全面的研究,并进一步将微波传输理论应用于MEMS移相器,对移相器的结构参数、相移特性及可靠性等进行了分析。工作中取得了以下几方面的研究成果: 1.在大量文献调研的基础上,对硅衬底上制备微波传输线的方法进行了全面分析和总结,结合现有仪器设备和加工技术条件,确定研究目标。 2.对低阻硅衬底上实现V型槽MEMS共平面波导进行了详细深入的研究,提出并采用混合相似剖分有限元方法对不规则结构传输线的特性阻抗进行数值分析,在验证了方法的正确性基础上,进行了大量计算,并总结了常用50Ω、120Ω等阻抗传输线的结构参数。该方法为毫米级长度不规则结构传输线的设计和制备提供了理论依据。 3.利用混合腐蚀工艺制备了V型槽MEMS共平面波导,其中特性阻抗为50Ω的传输线采用体硅加工技术实现,而120Ω传输线则采用表面微机械加工技术实现。对该MEMS结构形成过程中的应力释放进行了分析,以获得最佳机械和电学特性的样品。 4.将多线分析技术引入在线检测S参数分析,消除了探针或校正不良等引入的误差,度对V型槽MEMS共平面波导的插入损耗、相对介电常数等特性进行了系统全面的分析。 5.进一步研究了实现硅基微波传输线的两种硅平面工艺技术。方法之一将共平面波导直接制备于高阻硅衬底(>1000Ω·cm)之上,另一种方法是在低阻硅衬底(0.5Ω·cm)上采用不同厚度的聚酰亚胺介质层,测试结果都表明微波传输损耗得到了不同程度的改善。该硅平面工艺技术简单,成品率高,不仅为实现微型且可与系统集成的微波无源器件提供了不同的解决方案,同时为硅基MEMS移相器研究打下了基础。 6.在对高阻硅基传输线研究基础上,探索分析了高阻硅基上级联式MEMS移相器的 分讲。;o光从Dg论企;论述了MEMS移相器特性对微机械电容和下拉电比的要求, 故土工了村 厂M*MS移村!器Bffg*城止频率随 结构参数的变化* 亏 备过干且且尝试了 各忡一艺流w,并通过轻质量的出所合余弹性膜,获得了低于20V 的卜拉山地, 这U油附件的‘复用化提供了重要的保障。M*MS移相器在整个频段的传输报材小 ]‘入旧,川格里ZS”,在此基础_上对体性吸振动进行了初步寿命测试,对16级级 状的ML卜!S f纠。o器,所有弹州段完好振动的寿命为3x10‘次。 个义系法I对完了人以微波传输线的实观了段、结构参数的数值分析人“汰、制备L上优化从g&侧iX,在此基i,卅上进一步深入探讨了MEMS移相器的分析和制备技术,伙们了较个m的州‘究成果。本文还提出了下一个对传输线和移相器深入研究的*彻、。(本文来源于《华东师范大学》期刊2002-05-01)
石艳玲,于丹丹,董兴其,赖宗声[9](2000)在《微机械微波共平面波导特性阻抗的有限元法分析》一文中研究指出本文在相似剖分有限元法的基础上 ,结合微机械微波共平面波导的结构特点 ,提出了混合相似剖分有限元技术并应用于微机械微波共平面波导特性阻抗的数值计算 ,分析了其特性阻抗及其随参数的变化 ,并给出常用35Ω、5 0Ω、75Ω、12 0Ω波导的具体设计尺寸 .(本文来源于《电子学报》期刊2000年12期)
杜正伟,阮成礼[10](1997)在《一种新型圆形微屏蔽共平面波导的基本特性》一文中研究指出提出了一种新型圆形微屏蔽—脊导体共平面波导。基于假设只有纯TEM波传播和零色散的情况下,通过保角变换得到了特性阻抗和有效介电常数的闭合形式的解析表达式。这种新型波导大大降低了传统共平面波导和微带线的辐射损耗和信号线边缘的电流,并且不需要打孔或空桥接地(本文来源于《电子科技大学学报》期刊1997年03期)
共平面波导论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
介绍了一种使用多触点MEMS开关实现的新型可调微波MEMS低通滤波器,应用MEMS制作工艺在石英衬底上实现滤波器结构.滤波器基于慢波共平面波导周期性结构,具有尺寸小、插损低、可与单片微波集成电路工艺兼容等优点。滤波器截止频率的大小取决于MEMS开关的状态。实验结果表明,当MEMS开关受到激励时,低通滤波器的3-dB截止频率从12.5GHz转换至6.1GHz,带内纹波小于0.5dB,带外抑制大于40dB,开关的驱动电压在25V左右。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
共平面波导论文参考文献
[1].李曦.基于SOI衬底的共平面波导射频损耗特性研究[D].华东师范大学.2009
[2].刘蕾,郭兴龙,欧阳炜霞,赖宗声.基于共平面波导的可调低通滤波器的设计和制作[J].传感技术学报.2008
[3].徐钰.硅基共平面波导的设计实现及射频性能分析[D].华东师范大学.2006
[4].沈迪.硅基共平面波导型滤波器的性能分析及实现[D].华东师范大学.2006
[5].葛羽屏,郭方敏,王伟明,徐欣,游淑珍.低阻硅衬底上形成的低损耗共平面波导传输线[J].红外与毫米波学报.2004
[6].石艳玲,忻佩胜,邵丽,游淑珍,朱自强.低损耗微波MEMS共平面波导在低阻硅上的实现[J].半导体学报.2003
[7].游淑珍,石艳玲,忻佩胜,朱自强,赖宗声.基于多孔硅的共平面波导制备及传输特性研究[J].微电子学.2003
[8].石艳玲.硅基微波共平面波导传输特性及其在微波移相器中的应用研究[D].华东师范大学.2002
[9].石艳玲,于丹丹,董兴其,赖宗声.微机械微波共平面波导特性阻抗的有限元法分析[J].电子学报.2000
[10].杜正伟,阮成礼.一种新型圆形微屏蔽共平面波导的基本特性[J].电子科技大学学报.1997