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上海申思特自動(dòng)化設(shè)備有限公司

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低驅(qū)動(dòng)電壓并聯(lián)電容式歐瑪爾OMAL開關(guān)
低驅(qū)動(dòng)電壓并聯(lián)電容式歐瑪爾OMAL開關(guān)
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【簡(jiǎn)單介紹】
低驅(qū)動(dòng)電壓并聯(lián)電容式歐瑪爾OMAL開關(guān)
MEMS微波OMAL開關(guān)是利用MEMS技術(shù)形成的新的射頻電路元件,與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體OMAL開關(guān)器件相比具有插入損耗低、隔離度大、線性度好等優(yōu)點(diǎn),研究MEMS微波OMAL開關(guān)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)和通信設(shè)備中的射頻(RF)結(jié)構(gòu)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
【詳細(xì)說明】

低驅(qū)動(dòng)電壓并聯(lián)電容式歐瑪爾OMAL開關(guān)
MEMS微波OMAL開關(guān)是利用MEMS技術(shù)形成的新的射頻電路元件,與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體OMAL開關(guān)器件相比具有插入損耗低、隔離度大、線性度好等優(yōu)點(diǎn),研究MEMS微波OMAL開關(guān)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)和通信設(shè)備中的射頻(RF)結(jié)構(gòu)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。著重研究應(yīng)用于K_u波段和K波段的并聯(lián)電容式OMAL開關(guān),使用Ansys和Ansoft hfss軟件對(duì)OMAL開關(guān)進(jìn)行仿真分析,優(yōu)化OMAL開關(guān)結(jié)構(gòu)。

低驅(qū)動(dòng)電壓并聯(lián)電容式歐瑪爾OMAL開關(guān)
以保證OMAL開關(guān)的射頻性能為前提,以降低OMAL開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電壓為目的,對(duì)OMAL開關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先分析OMAL開關(guān)的工作原理,總結(jié)OMAL開關(guān)設(shè)計(jì)的要點(diǎn),在深入研究共面波導(dǎo)(CPW)影響因素的基礎(chǔ)上,進(jìn)行共面波導(dǎo)設(shè)計(jì),將特性阻抗匹配到50Ω。建立了OMAL開關(guān)在靜電力作用下的力學(xué)模型,分析兩端固支梁的彈性系數(shù),分析了四種傳統(tǒng)的OMAL開關(guān)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)出一種新型OMAL開關(guān)。使用ANSYS軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的OMAL開關(guān)進(jìn)行機(jī)電耦合仿真分析,進(jìn)行了固支結(jié)構(gòu)、曲折梁和開孔的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過固支結(jié)構(gòu)分析,總結(jié)了固支結(jié)構(gòu)各個(gè)尺寸對(duì)OMAL開關(guān)變形的影響,合理地分配固支結(jié)構(gòu)的尺寸,優(yōu)化了OMAL開關(guān)的結(jié)構(gòu);通過曲折梁分析,總結(jié)了曲折梁各個(gè)尺寸對(duì)OMAL開關(guān)變形的影響,并據(jù)此優(yōu)化了OMAL開關(guān)的結(jié)構(gòu);通過開孔分析,認(rèn)為開孔對(duì)OMAL開關(guān)變形具有較大影響,得到了OMAL開關(guān)開孔設(shè)計(jì)的基本規(guī)則。設(shè)計(jì)的OMAL開關(guān)參數(shù)是:OMAL開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電壓為5.35V,OMAL開關(guān)的一階頻率為60500Hz,OMAL開關(guān)時(shí)間t_s=6.9μs,OMAL開關(guān)工作在10GHz-30GHz,OMAL開關(guān)的開態(tài)插入損耗為-0.05dB—-0.2dB,OMAL開關(guān)的關(guān)態(tài)隔離度為-20dB—-42dB。這一OMAL開關(guān)驅(qū)動(dòng)電壓低,OMAL開關(guān)時(shí)間比較短,射頻性能*。以O(shè)MAL開關(guān)功率放大器為基礎(chǔ),在分析引起OMAL開關(guān)功率放大器輸出失真的原因的基礎(chǔ)上,提出了一種OMAL開關(guān)功率放大器的新型控制方法。這種控制方法通過分離OMAL開關(guān)功率放大器的功率電路和補(bǔ)償電路,在一定范圍內(nèi)解決了OMAL開關(guān)功率放大器效率和失真度不能協(xié)調(diào)的矛盾,并通過仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。主要工作如下:簡(jiǎn)要介紹OMAL開關(guān)功率放大器原理及結(jié)構(gòu),從理論上系統(tǒng)地分析引起OMAL開關(guān)功率放大器失真的因素,進(jìn)行仿真分析,探索解決OMAL開關(guān)功率放大器失真的方法。提出OMAL開關(guān)功率放大器的一種新型控制方法,并從理論上分析新型控制方法是如何實(shí)現(xiàn)效率和失真達(dá)到協(xié)調(diào)的。構(gòu)造了采用新型控制技術(shù)的OMAL開關(guān)功率放大器的電路結(jié)構(gòu)。對(duì)采用新型控制方法的OMAL開關(guān)功率放大器進(jìn)行仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究。目前,OMAL開關(guān)功率放大器已成為電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。OMAL開關(guān)功率放大器具有效率高的優(yōu)勢(shì),但是由于OMAL開關(guān)變換器本身固有的非線性,OMAL開關(guān)功率放大器的失真通常大于傳統(tǒng)的線性放大器,這是影響OMAL開關(guān)功率放大器得以廣泛應(yīng)用的原因??刂品椒ㄊ荗MAL開關(guān)功率放大器的關(guān)鍵技術(shù)方法,其設(shè)計(jì)直接影響到OMAL開關(guān)功率放大器輸出的失真度。

低驅(qū)動(dòng)電壓并聯(lián)電容式歐瑪爾OMAL開關(guān)
zui后,使用Ansoft hfss軟件對(duì)OMAL開關(guān)進(jìn)行全波電磁場(chǎng)分析,分析了介質(zhì)層對(duì)OMAL開關(guān)射頻性能的影響,發(fā)現(xiàn)使用薄介質(zhì)層能提高OMAL開關(guān)的隔離度,使用高介電材料的介質(zhì)能提高OMAL開關(guān)在低頻段的隔離度,對(duì)OMAL開關(guān)進(jìn)行了射頻性能優(yōu)化。



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