RF MEMS theory, design, and technology

1 微波应用的rfmems导论.

1.1 rf mems的起源

1.2 rf mems的构造

1.3 mems开关和gaaspin 极管及晶体管开关比较

1.4 rf mems的应用领域

1.5 rf mems实例研究

1.5.1 实例l：开关网络中的rf mems

1.5.2 实例2: 低噪声低功耗电路中的rfmems

1.5.3 实例3：便携式无线系统中的rfmems

1.5.4 实例4：相控阵中的rf mems

1.6 国际rfmems的研究状况

1.7 rfmems与si或gaas电路的集成

1.8 线性度和互调分量

1.9 气密或非气密封装

1.10功率处理能力和可靠性

参考文献

2 mems器件的力学模型：静态特性分析

2.1 固支梁的弹性系数

2.1.1 残余应力引起的弹性系数部分

2.1.2 弹性系数的非线性拉伸部分

.2.1.3 固支梁的临界应力

2.1.4 不同材料构成的梁的残余应力和杨氏模量

2.1.5 梁孔的影响

2.2 低是梁的弹性系数

2，3 悬臂梁的弹性系数

2.4 圆膜的弹性系数

2，5 应力梯度引起的梁弯曲

2.6 静电激励，

2. 7 静电激励下变形梁的形状

2. 8 mems固支梁与悬臂梁的直流压紧维持电压

2. 9 作用在mems梁上的力

2.10 mems电容开关的自激励现象

2.11 mems电容开关的rf压紧维持电压

2.12模拟模式中的电容比

2. 13静电激励梁的稳定性

2. 14 mems器件中的电压击穿

2. 15温度变化的影响

2. 16加速度力和声波力的影响

2.17 mems分析软件

参考文献

3 mems器件的力学模型：动态特性分析

3. 1 mems梁的线性(小位移)动态分析

3.2 气体基础

3.3 阻尼系数／品质因数

3.4 mems梁非线性(大变形)动态分析

3. 5 开关和释放时间的计算

3.5.1 开关时间

3.5.2 释放时间

3.6 mems梁的开关特性

3.6.1 稳态情况

3.6.2 速度、加速度和电流

3.6.3 边缘电容的影响

3.6.4 阻尼的作用

3. 6.5 渐降驱动电压

3.7 开关能量

3. 8 不同激励下的响应

3.8.1 单信号激励下的响应

3.8.2 多信号激励下的响应

3.8.3 调幅信号激励下的响应

3.8.4 调频信号激励下的响应

3.9 mems梁的动态自激励和释放分析

3.10互调分量的生成

3.11布朗噪声分析

参考文献

4 mems开关的电磁模型

4.1 引言

4.2 mems电容式并联开关的物理描述

4.3 mems电容式并联开关的电路模型

4.4 mems并联开关的电磁模型

4.4.1 up态电容

4.4.2 down态电容和电容比

4.4.3 电流的分布

4.4.4 串联电阻

4.4.5 电感

4.4.6 损耗

4.5 mems并联电容开关的clr参数与s参数的拟合

4.5.1 up态电容

4.5.2 down态下的电容和电感

4.5. 3 mems梁的串联电阻

4.6 直接接入式mems电容并联开关

4.7 dc接触式mems并联开关

7.8 mems串联开关的物理描述

4.9 mems串联开关的电磁模型

4.9.1 up态电容

4.9.2 电流的分布

4.9.3 down态电阻

4.9.4 损耗

4.9.5 电感

4.10 dc接触式串联开关的clr参数与测量的拟合

4.10.1 up态电容

4.10.2 down态电阻和电感，

4.11实例：rockwell公司mems串联开关

4.12 clr参数与电容式串联开关的参数拟合

4.13结论

参考文献

5 mems开关库

5.1 raytheon公司mems并联电容开关

5. 2 michigan大学mems并联电容开关

5. 2.1 低压(低弹性系数)开关

5.2.2 低间距(高弹性系数)ti／au开关

5.3 韩国lg公司高电容比mems并联开关

5.4 1llinois大学dc接触式mems并联开关

5.5 michigan大学直接插入式dc接触式mems并联开关

5.6 台湾大学mems电容和dc接触式并联开关

5.7 其他mems并联开关

5.8 rockwell scientific公司dc接触式mems串联开关

5.9 motorola公司dc接触式mems串联开关

5.10 hri dc接触式mems串联开关

5.11 northeastern大学和radant公司直接插入dc接触式串联开关

5.12 lincoln实验室直接插入dc接触式和电容接触式串联开关

5.13 omron公司dc接触式mems串联开关

5.14 michigan大学全金属mems串联开关

5.15 samsung公司低压dc接触式mems串联开关

5.16 ucberkeleymems串联和并联式开关

5.17推一拉dc接触式mems串联开关

5.18 cea／leti st微电子公司热一静电dc接触式开关

5.19磁驱动：microlab公司门闩式串联开关

5.20 cronos集成微系统公司横向dc接触式串联开关

5.21 ucdavis横向dc接触开关

5.22压电驱动..

5.23 hri mems旋转开关

5.24其他mems串联式开关

参考文献

6 mems开关的加工和封装

6.1 引言

6.2 mems电容式开关的加工工艺

6.3 memsdc接触式串联开关的加工

6.4 横向dc接触式开关

6.5 mems释放工艺

6.6 衬底转移工艺

6.7 omron公司dc接触式串联开关的加工、衬底转移和封装工

6.8 mems开关的常规气密性封装

6.9 mems开关的圆片级气密性封装

6.10 圆片级气密性封装的引出

6.11 总结

参考文献

7 mems开关可靠性与功率处理能力

7.1 mems电容式开关的失效机理

7.2 介质层电荷注入问题的解决方法

7.3 dc接触式开关的失效机理

7.4 接触材料问题

7.5 中低功率的可靠性测试，

7.6 中高功率条件下的mems开关

7.6.1 串联与并联开关的开路维持电压

7.6.2 高功率应用的spst与spdt开关电路

7.6.3 dc接触式开关的热开关与冷开关情况

7.7 电容式开关：高功率情况

7.7.1 电容式并联开关

7.7.2 电容式串联开关
7.8 dc接触式开关：高功率情况

7.8.1 dc接触式串联开关

7.8.2 dc接触式并联开关

7.9 提高dc接触式开关的电流负载能力

7.10 dc接触式开关的大电流可靠性测试

7.11总结

参考文献

8 mems开关电路的设计

8.1 引言

8.2 mems开关的偏置电路

8.3 cpw mems并联电容开关的设计

8.3.1 c波段到x波段设计

8.3.2 毫米波设计

8.3.3 w波段设计

8.4 并联电容式开关的电感匹配

8.4.1 t型匹配

8.4.2型匹配

8.5 微带线结构中的mems并联开关

8.6 dc接触式cpw mems并联开关设计

8.7 dc接触式mems串联开关设计

8.8 mems电容式串联开关设计

8.9 mems串／并联开关设计

8.10单刀多掷开关设计

8.10.1 串联设计

8.10.2 并联设计

8.11双刀双掷(变换)开关设计

8.12吸收式mems开关设计

8.13电感谐振高隔离度x波段电容式并联开关

8.14高隔离度并联和串联开关测试

8.14.1 ka波段调谐开关

8.14.2 ka波段“十字型”开关

8.14.3 w波段高隔离开关

8.14.4 0.1～40ghz串／并联开关

8.14.5 0.1～26.5ghzmems吸收式开关

8.15总结

参考文献

9 mems移相器

9.1 引言

9.2 反射型移相器

9.2.1 并联式开关实现的n位移相器

9.2.2 串联式开关实现的n位移相器

9.2.3 1位／n位反射线型移相器

9.3 开关线型移相器

9.4 负载线型移相器

9.5 基于变容二极管和开关式电容阵列的移相器

9.6 基于开关网络的移相器

9.7 基于1:n开关的移相器

9.8 基于天线馈人的移相器

9.9 mems移相器库

9.9.1 raytheon公司x波段反射线型移相器

9.9.2 hrl的x波段反射一短截线型移相器

9.9.3 rockwell公司0.1～40ghz宽带开关线型移相器

9.9.4 michigan大学／rockwell公司1：n开关线型移相器

9.9.5 raytheon公司ka波段开关线型移相器

9.10 其他移相器设计

参考文献

10 分布式mems移相器和开关

10.1 引言

10.2 分布式mems传输线的分析

10.2.1 电感对布拉格频率的影响

10.2.2 损耗

10.3 分布式mems传输线的测量

10.4 dmtl的实现

10.5 dmti 的相移

10.6 电容负载分布式传输线的设计

10.6.1 最优化

10.6.2 负载电容的影响

10.6.3 布拉格频率的影响

10.6.4 推广到其他频率的设计

10. 7 x波段2位dmtl共面波导移相器

10.8 x波段4位dmtl微带线移相器

10.9 模拟和数字式ka／v波段和w波段dmtl移相器

10.9，1 模拟式ka／v波段和w波段移相器设计

10.9.2 数字式2位ka波段移相器

10.10宽带分布式mems开关

10.11总结

参考文献

11 mems变容器和可调振荡器

11.1 引言

11.2 品质因数基础的回顾

11.3 可调静电平行板电容器

11.4 可调的热执行和压电平行板电容器

11.5 可调叉指型电容器

11.6 mems开关式电容

11.7 用分离定位控制的mems变容器

11.8 基于mems的电压控制型振荡器

11.9 mems变容器的可靠性

11.10总结

参考文献

12 微机械电感

12.1 引言

12.2 电感模型和品质因数q

12.2.1 平面电感的频率响应

12.2.2 平面电感的q值

12.2.3 测量平面电感的q值

12.2.4 金属厚度的影响

12.2.5 寄生电容的影响

12.2.6 微机械电感的设计目标，

12.3 使用厚金属层的微机械电感，

12.4 使用衬底腐蚀的微机械电感，

12.5 使用自组装技术的微机械电感

12.6 高架平面铜电感和螺线管铜电感

12.7 总结

参考文献

13 可重构mems网络、滤波器、天线和子系统

13.1 引言

13. 3.2 可重构匹配网络

13.3 可重构匹配网络上的电流

13.4 可重构天线

13.5 mems可动天线

13.6 可重构／开关式的频率选择表面和准光学元件

13.7 可调谐谐振器基本原理

13.8 分布式电容调谐

13.9 hf—uhf可调滤波器

13.10毫米波可调滤波器

13.11基于lincoln实验室方法的可重构电路

13.12可调谐滤波器中的电流和电压

13.13总结

参考文献

14 mems移相器和振荡器相位噪声的分析

14.1 布朗噪声

14.2 mems并联膜开关的布朗噪声

14.2.1 相位噪声

14.2.2 幅度噪声

14.3 n个mems膜开关并联降低相位噪声

14.4 基于mems并联开关的移相器

14.5 基于mems变容器的移相器

14.6 分布式移相器

14.7 mems串联开关和移相器相位噪声

14.8 基于mems振荡器的布朗噪声

14.9 加速度噪声和声压波噪声的影响

14.10恒定加速度和声波对mems振荡器的影响

14.11偏置电压噪声的影响

14.12总结

参考文献

15 rfmems需进一步研究的工作

15.1 已完成的工作

15.2 尚待研究的工作

附录a rfmems开关、变容器和可调滤波器的互调失真和功率处理能力的详细分析与测试

参考文献

附录b rfmems材料的机械、电和热学特性

参考文献...