X波段RF-MEMS電調(diào)濾波器的研究.pdf

1、隨著寬帶無線通信時代的到來，可調(diào)濾波器作為中心頻率可以控制的選頻器件，它的研究越來越受到人們的重視。近幾年來，許多研究人員將RF-MEMS（射頻微機(jī)電系統(tǒng)）器件引入到可調(diào)濾波器的設(shè)計中來，成功實現(xiàn)了許多插損小、功耗低、線性度高的可調(diào)濾波器。這種基于RF-MEMS技術(shù)的可調(diào)濾波器的出現(xiàn)為射頻前端電路的小型化找到了新的突破口。然而，國內(nèi)對RF-MEMS電調(diào)濾波器的研究還處于起步階段，詳細(xì)描述其設(shè)計方法的文獻(xiàn)還非常貧乏。
　　平面RF-

2、MEMS電調(diào)濾波器一般由RF-MEMS器件（開關(guān)或可變電容）和微帶線諧振器兩部分構(gòu)成。針對這兩部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文提出了一種“分離設(shè)計”的設(shè)計方法。這種方法首先用理想可變電容元件替換RF-MEMS部分，并根據(jù)電調(diào)濾波器的設(shè)計指標(biāo)要求計算得到微帶線諧振器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和可變電容的容值大小。然后再根據(jù)求得的可變電容的容值來設(shè)計RF-MEMS部分的物理結(jié)構(gòu)。為了驗證這種設(shè)計方法的有效性，本文設(shè)計并分析了一個可調(diào)中心頻率為8~10GHz，擁有四個可

3、調(diào)狀態(tài)的RF-MEMS電調(diào)濾波器。該設(shè)計通過改變加載在微帶諧振器終端的調(diào)諧單元的等效電容值來調(diào)整微帶諧振器的諧振頻率，進(jìn)而達(dá)到控制濾波器中心頻率的目的。本設(shè)計所采用的調(diào)諧單元是RF-MEMS開關(guān)和MAM（金屬-空氣-金屬）電容組成的開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)。本文分別對微帶電路部分和RF-MEMS開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)行了分析與設(shè)計，并對計算結(jié)果和仿真結(jié)果進(jìn)行了比較。另外，為了檢驗所設(shè)計的RF-MEMS電容開關(guān)網(wǎng)絡(luò)是否能正常工作，本文還對其機(jī)械性能和線性