一、TaN微波薄膜技术改善电阻元件(论文文献综述)
魏良栋[1](2020)在《基于GaAs MMIC工艺的耦合式微波功率传感器的设计》文中研究说明近年来,微波技术已经发展成了一门较为系统的学科,在众多领域中都得到了广泛的应用,比如通信、雷达、电子信息对抗和电子导航等。微波功率是表征微波信号特征的重要参数之一,微波功率的检测在微波信号的产生、传输和接收过程中都是必不可少的,微波功率传感器被广泛应用于微波设备中微波功率大小的检测、电路保护和增益控制等等。目前微波功率传感器主要分为热电式MEMS微波功率传感器和电容式MEMS微波功率传感器。热电式MEMS微波功率传感器是基于热电转换原理,它具有灵敏度高、线性度好和微波性能好等优点。但热电式MEMS微波功率传感器也存在一些不足的地方就是只能测量微波功率相对较小的微波信号,过载能力较差,而且无法实现在微波信号在传输过程中检测。电容式MEMS微波功率传感器可在线测量微波信号,其灵敏度的大小依赖于输出电容的变化,但当MEMS梁对输入功率敏感时,输出电容的变化较大,而大的电容变化会导致反射系数增大,从而导致微波性能的劣化,系统的线性度较差,影响传感器的检测精度。可以发现,电容式MEMS微波功率传感器面临的一个主要难题就是灵敏度、动态范围和微波性能之间的矛盾,其原因是微波信号功率的提取和测量是同时进行的,而这两者又是相互制约的。因此本文提出了一种耦合式MEMS微波功率传感器,该传感器将微波信号功率的提取和测量分成两个步骤,首先采用MEMS悬臂梁作为耦合器在线耦合提取一定比例的微波功率,然后采用热电式功率检测系统检测耦合得到的微波功率,耦合式MEMS微波功率传感器从检测原理上根本解决电容式微波功率检测系统灵敏度性能、功率动态范围和微波性能之间的矛盾。本文主要内容包括以下几个部分:(1)第一部分介绍MEMS微波功率传感器的应用领域和各类MEMS微波功率传感器的发展研究现状,从中总结出不同种类的微波功率传感器各自的优缺点,揭示了在线式电容式MEMS微波功率传感器存在着其灵敏度、动态范围和微波性能之间的矛盾,为了解决这一矛盾,本文提出一种耦合式MEMS微波功率传感器。(2)第二部分是耦合式MEMS微波功率传感器的工作原理和理论研究,首先对共面波导进行微波特性分析,接着建立耦合式MEMS微波功率传感器的散射参数模型,推导出微波功率提取比例和耦合电容之间的关系。然后分析悬臂梁结构在工作过程中对微波功率传感器的微波性能的影响。最后建立传感器的微波功率检测模型,分析讨论了相关参数和传感器灵敏度之间的关系。(3)第三部分设计了三种耦合度的耦合式MEMS微波功率传感器,首先对特定耦合度的耦合式MEMS微波功率传感器的设计方法进行了研究,接着通过有限元仿真软件分析了耦合式MEMS微波传感器的微波性能,进一步对传感器的结构进行优化来改善其微波性能,最后对耦合式MEMS微波功率传感器中功率检测部分的结构进行改进,其优化结构能够减少微波功率传感器的面积和节省工艺制作成本。(4)第四部分加工制作耦合度为1%、10%和20%的耦合式MEMS微波功率传感器,由于工艺制作的误差等原因,使得耦合度为1%的传感器制作失败。通过最终的测试结果计算,耦合度为10%的传感器的灵敏度为1.2m V/W@9GHz、1.4m V/W@10GHz和0.8m V/W@11GHz,耦合度为20%的传感器的灵敏度为2.4m V/W@9GHz、2.4m V/W@10GHz和1.3m V/W@11GHz。最后对本论文研究的内容进行了总结,提出了全文的一些创新之处和有待深入研究改进的一些方面。
郭晓雪[2](2020)在《用于射频测试的微波探针研究》文中研究说明准确测量芯片的高频特性以改进设计和制造工艺,是发展高速和微波集成电路的重要条件之一。微波集成电路测试技术在当今集成电路产业中占据重要地位。而高效测试技术——集成电路的在片测试依赖于一整套微波探针台,其关键部件微波探针逐渐成为半导体芯片在片检测技术的重要工具。本文对微波集成电路在片测试用探针台进行了研究。一套完整的微波探针台测试系统包含有测试机、测试头、探针卡、探针台,以及相关连接线等。测试机负责对测试结果的分析处理,确定测试件是否完好。测试头一般与测试机一体,主要用于信号的采集。探针卡用于与晶圆上焊盘的可靠接触,确保测试的准确性。探针台负责晶圆的输送与定位,使晶圆上晶粒依次与探针接触,逐个测试。整体结构按功能可分为:Loader模块和Prober模块这两大技术模块。重点研究的是可用于射频测试的微波探针,对针尖间距153μm的探针针尖实物进行测量,根据数据设计了GSG和GS两种结构的探针针尖模型,工作在40GHz附近,并尝试对其结构尺寸进行优化。此外,对微波探针的校准过程进行了调研。微波探针的校准涉及配套的校准件及相应的校准算法。常用的校准算法有SOLT算法、TRL算法和LRRM算法。本文对几种校准算法进行了研究和仿真,并对相应校准件的制作工艺进行了调研。上述工作有助于微波探针的进一步研究。
鄂羽佳[3](2019)在《SMR全绝缘布拉格反射栅的设计、制备与表征》文中指出固贴式薄膜体声波谐振器,简称SMR-FBAR(Solidly Mounted Film Bulk Acoustic Resonator)是体声波谐振器的一种,其采用高、低声阻抗层交替而成的布拉格(Bragg)反射栅作为声波的反射结构,机械稳定性好,布拉格反射栅结构阻隔声波的传播,使能量最大限度地保留在压电振荡堆中,是体声波谐振器研究的热点。其中,布拉格反射栅的低声阻抗层材料在行业内普遍应用二氧化硅(Si O2),而高声阻抗层材料的选择上,选择钨(W)等重金属作为高声阻抗材料会引发导体和电介质形成的结构所产生强电容耦合,影响器件性能。因此,具有全绝缘布拉格反射栅结构的体声波谐振器已成为行业内研究工作的热点。声阻抗与材料密度和弹性模量直接相关,要保证器件的性能,需要选择一种高模量非导体材料与低模量材料组成的结构,组成全绝缘布拉格反射栅。本文针对这些问题,开展了如下工作:构建了一种具有全绝缘布拉格反射栅的体声波谐振器的数学模型,分析了压电堆的工作原理和特性,构造了压电薄膜层的数学模型。解出了压电堆阻抗的表达式,计算了理想状态下的薄膜体声波谐振器(FBAR)的阻抗,结果清楚地展示了FBAR在谐振点的阻抗特点。进一步分析了带电极FBAR的谐振特性,其损耗决定了品质因子Q的高低,声路增加会导致谐振频率减小。通过传输线理论模拟并设计了布拉格反射栅,得出了固贴式薄膜体声波谐振器的等效电路图,通过仿真分析计算出通过不同高声阻抗材料组成的布拉格反射栅对于器件热性能的影响并模拟了其等效电路,分析了布拉格反射栅的参数的变化对FBAR的影响,得出了实验所要求的制备模型的优化方案。介绍了制备布拉格反射栅薄膜材料所采用的工艺方法,以及研究薄膜性能的方法,研究了布拉格反射栅结构,温度对于布拉格反射栅所用材料的影响情况,并分析了不同材料的制备工艺对器件的影响。对全绝缘布拉格反射栅需要的薄膜材料制备并表征。综合考虑仿真与实验结果,对品质因子Q、FBAR内部温度和最大热应力受布拉格反射栅格层数的影响进行分析,FBAR的内部温度和最大热应力随反射栅格层的数量增加而上升。品质因子Q随着反射栅层数的增加而上升。反射栅温度反比于组成反射栅材料的导热率,导热率越大,温度越低。布拉格反射栅层数n>6时,材料对反射效率的影响不大,故高低声阻抗材料最合适的层数为6层。纳米金刚石薄膜由于其具有较高的杨氏模量,高温下良好的表面粗糙度,不会引起寄生电容,是一种全绝缘布拉格反射栅高声阻抗层的很好的备选材料。
徐蕾[4](2019)在《K波段6位MMIC数字移相器与衰减器的设计》文中提出移相器与衰减器作为一种幅相控制器件,在微波电路中起着非常重要的作用,尤其是在相控阵雷达与移动通信系统的收发组件中,它们通常同时出现用于实现信号的空间扫描。随着单片微波集成电路的不断发展,人们对体积小、重量轻、可靠性高、生产重复性高的微波器件的需求越来越多。本文基于单片微波集成电路技术设计了一款同时集成移相功能与衰减功能的芯片,该芯片包含6位数字移相器与6位数字衰减器。芯片的设计指标为插入损耗小于17dB,输入输出驻波比小于2,64态相移均方根误差小于5°,64态衰减均方根误差小于0.6 dB。本文针对K波段六位数字移相器与衰减器进行了研究,基于0.25μm GaAs pHEMT工艺,采用ADS软件完成了电路设计。介绍了移相器与衰减器的工作原理与常见的电路拓扑结构,以及不同结构各自的优缺点。对电路中的有源器件pHEMT进行了开关特性分析,分析其对电路性能的影响,并对电路中用到的各种无源器件模型进行了分析。完成了6位移相器与6位衰减器单元电路的设计,5.625°移相单元采用并联电感型结构,11.25°、22.5°、45°移相单元采用全通型结构,90°、180°移相单元采用高通低通型结构,6位衰减单元均采用T型衰减网络级联设计,通过反复迭代的方法不断优化电路元件参数,直至单级电路性能满足设计指标。将各个单级电路级联,在不同的级联顺序下对完整电路进行S参数分析,完成了级联顺序设计,并解决级间匹配的问题,在移相器与衰减器的各个性能指标之间取得平衡,使芯片整体性能最佳。在ADS中完成了移相器与衰减器的版图设计,并对版图进行电磁场仿真,通过仿真结果分析完成版图优化。最终设计出的芯片版图面积为6.5mm×1.1mm,版图电磁场仿真结果表明,在28-32GHz频带范围内,当衰减置零时,64种移相状态的插入损耗均小于16.3dB,64种移相状态与64种衰减状态的输入输出驻波比均小于1.87,64态移相均方根误差为3.25°,64态衰减均方根误差为0.27dB。移相64态插入损耗波动在±1.52dB之间,衰减64态附加相移在±24.2°之间。
潘时辉[5](2017)在《射频/微波电路中的薄膜无源器件》文中研究指明本文概述了薄膜无源器件在射频(微波)中应用的当前状况;介绍了薄膜电容元件和薄膜电感元件的现实应用,应用于无线电接收器;叙述其应用的主要优势,能减少元件的使用数量,减小元件尺寸,具有装配简化、稳定运行和可靠性高的优势;总结了当前薄膜无源器件的发展不足及未来发展方向。
洪美玲[6](2017)在《高选择性平面微带滤波器的分析与设计》文中研究指明微波滤波器是现代无线通信和雷达等系统的射频前端的重要器件。随着现代技术的快速发展,电子产品集成度越来越高,也就意味着对滤波器平面化和小型化的要求更高。同时,频谱资源日趋紧张的现状对滤波器的通带频率选择性和带外抑制度也提出了更高的要求。多频滤波器能够同时兼容多种通信资源,平衡滤波器能够有效地抑制共模干扰,因此被广泛地应用于通信或雷达领域。本论文主要从增加滤波器传输零点的角度出发,结合不同的谐振器,设计实现了多种高选择性和高带外谐波抑制度的微波滤波器。主要研究工作包括:1.高选择性带通滤波器及双工器的设计:结合开路/短路形式的双重行为谐振器(DBR),设计了两种高频率选择性的带通滤波器,在上阻带分别实现了 3个和6个传输零点,设计结构紧凑;另外,在不影响带内传输特性的情况下,可以通过调节开路/短路支节线电长度,改变传输零点在通带两侧的位置,提高了上阻带抑制度。进一步地,在DBR滤波器的基础上,利用T型结设计了一个高隔离度的双工器。2.高选择性双频带通/带阻滤波器的设计:提出了不等长λ/4阶跃阻抗谐振器(SIR)的谐振特性理论,利用两个对称的λ/4 SIR设计实现了两种双频带通滤波器,通过两个谐振器之间的耦合产生可控传输零点。提出了基于开路/短路耦合线的双频带阻滤波器,通过奇偶模分析方法详细分析了多个带外传输极点的产生原因,并在此基础上加载变容管,设计了上阻带固定不变、下阻带中心频率可调节的双频带阻滤波器。3.高选择性宽带平衡滤波器的设计:结合开路/短路耦合线特性,提出了两个分别具有4个和6个传输零点的高选择性平衡滤波器,在三倍频内都实现了较高的共模抑制;差模响应的通带特性和共模响应的抑制特性主要由加载支节的开路耦合线产生,传输零点主要由两路信号能量相消和加载的支节产生。
赵祖静[7](2016)在《基于TaN薄膜的研究》文中研究表明卫星、雷达等微波通信系统中,微波负载等元器件的高频化、小型化和集成化一直都是国内外研究的热点方向;TaN薄膜因其优秀的物理化学特性而成为下一代射频及微波频域阻抗和负载的佼佼者;越来越多的研究者不断尝试把光刻工艺和薄膜沉积技术相结合,从而实现微波元器件的薄膜化、集成化。基于以上背景,本论文研究了在镍锌铁氧体基片上,TaN薄膜以及基于TaN薄膜的微波负载和集成微带隔离器的理论设计和制备工艺。探究了实验工艺参数对TaN薄膜多方面性能的影响;理论设计与软件仿真了微波集成组件,实际制备了能工作于高频段的TaN薄膜微波负载;并首次引入AlN薄膜缓冲层改善基片的表面特性和散热性能,从而有效的提高了TaN薄膜微波负载的功率性能;仿真设计并制备了微带集成隔离器,具体如下:首先,在镍锌铁氧体基片上利用直流反应磁控溅射工艺制备性能可靠优良的TaN薄膜。主要探究了溅射气压、溅射时间、N2分压、靶基距离、溅射功率等工艺因素对TaN薄膜微观相结构、方块电阻、电阻温度系数(TCR)等主要性能参数指标的影响。经过大量且系统的实验,总结规律并制定出了合适的工艺参数:在3.42×10-5-5.65×10-5Pa的背底真空度下,溅射气压在0.61-0.65Pa之间,当溅射Ar流量为50sccm,N2流量为3sccm,溅射时间1200s,靶基距离7cm,溅射功率50W,所得的薄膜方阻为46-52Ω/□,TCR绝对值为48-62ppm/℃,厚度在293nm到315nm之间。其次,在20-40GHz频率范围内,设计了尺寸为2mm×2mm×0.5mm的TaN薄膜微波负载模型,通过HFSS软件仿真并优化,得到在频率范围内电压驻波比VSWR小于1.3,回波损耗S11低于-20dB,Z实部在41-54Ω之间。结合直流磁控溅射镀膜与光刻等工艺,制备得到TaN薄膜微波负载,经测试,薄膜微波负载VSWR小于1.5,回波损耗S11小于-13dB,阻抗变化在40-70Ω,功率密度为0.91W/mm2。再者,由于镍锌铁氧体基片上制作的TaN薄膜电阻器,受到铁氧体表面及内部结构特性差以及导热系数低的影响,功率密度往往达不到实际应用的要求,实验利用中频磁控溅射,在铁氧体基片与TaN薄膜电阻器之间镀上一层1.5μm厚的AlN薄膜缓冲层,有效的改善了基片表面平整度及散热能力,从而较为显着的提高了TaN薄膜微波负载的功率性能,经测试可以达到3.76W/mm2。最后,在微带环行器场理论和Y结环行器设计理论基础上,利用HFSS软件设计并仿真了微带环行器和端接微波负载的微带集成隔离器,制作并测试了隔离器性能。在20-30GHz的仿真频率范围内,环行器回波损耗S11<-15dB,插入损耗S12在-1dB左右,隔离度S21<-14dB;在10-14GHz仿真频率范围内,隔离器S11<-14dB,S12在-1dB左右,S21<-15dB;基于理论设计和模拟结果指导,采用多次光刻和多层薄膜制备等工艺,成功制作出薄膜负载与隔离器组件,测试结果表明制作的隔离器参数为:S11<-10.5dB,S12>-3dB,S21<-10dB,接近理论设计结果。
计量[8](2013)在《铁氧体基TaN薄膜及微波集成负载,隔离器研制》文中指出微波器件及负载的集成化是目前这一应用领域发展方向和热点问题,而旋磁铁氧体基片上集成微波薄膜并通过光刻工艺实现微波器件的集成化是当前应用的紧迫需求。本论文基于这一背景首先研制铁氧体基片上的TaN薄膜材料,解决电阻率,功率密度等问题。然后设计微波负载和微波隔离器,优化参数,最后成功制备出DC-20GHz的微波负载和隔离器。具体研究过程如下:第一,采用反应直流溅射的方法,在铁氧体基片上制备TaN薄膜,通过研究不同溅射气压、氮气分压、退火温度的工艺对薄膜的微观结构,方块电阻及TCR的影响,从而确定稳定性最好及TCR最小的工艺条件。然后通过HFSS进行电阻器件的设计和验证仿真出DC-20GHz,1W功率的电阻器。最后通过光刻,切割等工艺制作出2mm2mm的电阻器实物。第二,经过大量的实验和测试表明:背景真空度510-5pa,Ar流量20sccm,N2流量1sccm,溅射功率40W,溅射时间20min,溅射温度200℃,退火温度600℃工艺下制作的薄膜拥有较好的稳定性,较低温度系数,而薄膜方阻在40Ω/sq左右,适合于制作50Ω的匹配负载。第三,通过HFSS软件仿真设计了尺寸为2mm2mm,工作频率DC-20GHz,额定功率1W的功率薄膜电阻器,通过验证和优化使得仿真的驻波比VSWR在DC-20GHz内<1.2,满足频率的要求。之后通过光刻电极和电阻薄膜,切割等工艺制作出电阻器,测试结果为:在频率DC-20GHz范围内驻波比VSWR基本小于1.25,额定功率为1W,阻值变化为48Ω-54Ω。第四,在完成TaN薄膜功率负载的基础上,进行微波铁氧体隔离器的仿真和制作,首先建立微波集成隔离器模型,通过HFSS仿真软件仿真设计,优化得到频带宽度8GHz-13GHz的频宽内,隔离度大于20dB,插入损耗小于1dB,驻波比小于1.2。之后通过印刷电极和光刻TaN薄膜等工艺步骤制作微波集成隔离器,测试性能得:在8GHz-13GHz的频段内,S11参数大于15dB,输入损耗小于4dB,隔离度大于13dB,集成微波隔离器的性能并不优秀,但是基本实现了微波隔离的功能。
解雨庆[9](2012)在《高功率TaN薄膜及集成电阻器的研究》文中认为当前,微波电路系统必须满足高强度对抗,高工作频率,高功率密度,小尺寸,小质量的要求。面对如此高要求的微波电路系统,唯有散热性能更好、集成度更高、小型化程度更高的微波薄膜器件才能满足相关要求。本文从TaN薄膜材料着手并进行研究,最后制备了相关的微波薄膜电阻器。主要开展了三大部分工作(1)TaN薄膜材料的研制(2)微波功率电阻器的仿真设计(3)薄膜电阻器的制备及测试。首先利用磁控溅射法,分别采取不同的溅射气压、溅射氮分压、溅射时间及热处理温度等工艺条件制备薄膜并研究这些参数对TaN薄膜的相结构、方阻和电阻温度系数(TCR)的影响,并进行了重复对比实验。采用HFSS软件仿真设计了额定功率为1W,工作频率为从直流(DC)到10GHz和额定功率为2.5W,工作频率为从直流到5GHz的薄膜电阻器,并把理论设计结果与目标要求相比较并进行优化。最后利用光刻方法制备薄膜电阻器并测试结果。实验结果表明:当溅射气压为0.4Pa时,薄膜有稳定的TaN相结构;当溅射氮分压为2%时,薄膜中出现稳定的TaN相结构,薄膜方阻和TCR在此条件下均符合设计要求;当溅射时间为30min时,薄膜的方阻为50/sq,TCR为87.19ppm此两项指标均符合设计要求;在热处理温度为400℃时,薄膜材料的晶粒较大,稳定性很高,方阻略高于50/sq,TCR<100ppm均符合设计要求;重复对比实验结果很一致。设计出的两种电阻器的测试结果表明:电阻器的电压驻波比在所处频率范围内均小于1.2,电阻随频率变化也都在50左右,非常符合设计要求。
黄理焕[10](2011)在《多频段下一代通信系统射频前端微波无源器件新设计》文中提出本文主要探讨了在各国不同频带标准下设计多频段下一代4G通信系统射频前端时所使用的薄膜无源器件设计以及系统搭建优化处理。针对现有WiMax以及未来LTE系统的不同标准频段使用安森美提供的设计工艺提出了自己的设计以及仿真结果,具有较高的实际应用价值.本文所采用的SIP方法能够大大加速系统设计和集成的速度,具有很高的灵活性.本文设计的无源器件既可以作为整体基板集成使用,搭配数字基带和有源砷化镓器件既可组成完整的无线通信系统,同样也可以作为独立器件单独封装使用,通过倒装片与金线绑定等多种方式使用在无线通信系统中,由于硅基板工艺与传统的晶圆代工厂工艺高度兼容,可以极大地降低成本,同时拥有很好的尺寸和性能。本文首先对于微波集成电路现有流行的各种技术予以了介绍和分析,对于各种技术的优缺点有着深入的分析,提出采用现有模拟IC代工厂所常用的硅基工艺制作无源器件,对于困扰硅基器件的片上电感品质因素提高的问题,在分析传统和改进型高Q值模拟IC工艺的基础上,进一步提出采用晶圆封装工艺的WLCSP技术,以在晶圆代工厂制作片上电感的步骤基础上在封测厂后道制作叠层电感,通过版图级仿真和实际测量结果,对于这一影响小型化器件性能的关键器件性能有了比较好的提高。其次,本文在以上研究的基础上基于安森美公司的设计工艺在第四代通信系统的多种频段设计仿真了多种常用的微波无源器件,采用集总参数结构以符合小型化的要求,并在电路级和版图级进行了仿真和优化,部分设计结果经过实际流片测试校正,与仿真结果非常吻合,具有良好的实用性和重复性,仿真参数设置准确。与传统的低温烧结陶瓷器件比较,尺寸和性能上有一定的提高。
二、TaN微波薄膜技术改善电阻元件(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、TaN微波薄膜技术改善电阻元件(论文提纲范文)
(1)基于GaAs MMIC工艺的耦合式微波功率传感器的设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 微电子机械系统(MEMS) |
1.1.1 微电子机械系统的定义与发展 |
1.1.2 MEMS的应用领域 |
1.2 MEMS微波功率传感器 |
1.2.1 热电式MEMS微波功率传感器 |
1.2.2 电容式MEMS微波功率传感器 |
1.3 本论文的主要研究工作 |
第二章 耦合式MEMS微波功率传感器的理论研究 |
2.1 耦合式MEMS微波功率传感器的结构原理 |
2.2 共面波导(CPW)的特性分析 |
2.3 MEMS双悬臂梁耦合的理论模型 |
2.4 微波功率检测的理论研究 |
2.4.1 热电效应-Seebeck效应 |
2.4.2 热电式MEMS微波功率传感器的热传递方式 |
2.4.3 热电式MEMS微波功率传感器的结构和工作原理 |
2.5 本章小结 |
第三章 耦合式MEMS微波功率传感器的设计与仿真 |
3.1 传感器微波功率提取部分的设计与仿真 |
3.1.1 耦合式MEMS微波功率传感器的设计方案 |
3.1.2 耦合式MEMS微波功率传感器的S参数仿真 |
3.2 传感器的微波功率检测部分的设计与仿真 |
3.2.1 微波功率传感器的灵敏度仿真 |
3.2.2 微波功率传感器的噪声和响应时间限制 |
3.3 耦合式MEMS微波功率传感器结构的优化 |
3.3.1 耦合式MEMS微波功率传感器的衬底厚度和材料优化 |
3.3.2 传感器的微波功率检测结构的优化 |
3.4 本章小结 |
第四章 耦合式MEMS微波功率传感器的制备与测试 |
4.1 耦合式MEMS微波功率传感器的工艺制备 |
4.1.1 耦合式MEMS微波功率传感器的材料选择 |
4.1.2 耦合式MEMS微波功率传感器制作的工艺流程 |
4.2 耦合式MEMS微波功率传感器的测试 |
4.2.1 耦合式MEMS微波功率传感器的微波性能测试 |
4.2.2 耦合式MEMS微波功率传感器的灵敏度测试 |
4.3 耦合式MEMS微波功率传感器检测部分优化结构的测试 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 论文总结 |
5.2 论文展望 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
致谢 |
(2)用于射频测试的微波探针研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 国内外文献综述的简析 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 微波网络基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 矢量网络分析仪的工作原理 |
2.3 基本的端口网络分析 |
2.3.1 有限地不对称共面波导传输线 |
2.3.2 有限地对称共面波导传输线 |
2.3.3 无限地不对称共面波导传输线 |
2.3.4 无限地对称共面波导传输线 |
2.3.5 应用互补概念分析非对称共面线ACPS |
2.4 同轴波导转换 |
2.5 本章小结 |
第3章 微波探针的设计 |
3.1 引言 |
3.2 探针台的设计工艺 |
3.2.1 探针台整体结构 |
3.2.2 探针台工作流程 |
3.2.3 微波探针的结构 |
3.3 微波探针的仿真 |
3.4 本章小结 |
第4章 微波探针的校准 |
4.1 引言 |
4.2 .两步法与去嵌入算法 |
4.3 微波探针的测试与校准 |
4.3.1 微波测量的误差模型 |
4.3.2 常用校准方法 |
4.4 校准片的设计工艺研究 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
(3)SMR全绝缘布拉格反射栅的设计、制备与表征(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 体声波谐振器技术国内外研究现状 |
1.2.1 体声波谐振器的基本结构形式 |
1.2.2 薄膜体声波谐振器技术主要的研究方向 |
1.2.3 薄膜体声波谐振器所用材料的研究 |
1.2.4 布拉格反射栅的研究 |
1.2.5 体声波谐振器制备工艺的研究 |
1.3 本文的主要研究内容和相关工作 |
第2章 FBAR压电层模型建立及影响因素分析 |
2.1 引言 |
2.2 FBAR压电层的工作原理 |
2.2.1 压电材料的基本方程 |
2.2.2 压电薄膜中力学量的化简 |
2.2.3 压电薄膜中的声波传输 |
2.2.4 压电层的谐振特性 |
2.3 FBAR 器件的力学模型设计 |
2.3.1 带电极FBAR的阻抗表达式 |
2.3.2 带电极FBAR的谐振特性曲线 |
2.3.3 FBAR损耗的力学表述 |
2.3.4 FBAR的主要指标 |
2.4 FBAR器件性能影响因素分析 |
2.4.1 不同压电材料的影响 |
2.4.2 电极的影响 |
2.4.3 谐振面积对FBAR性能的影响 |
2.5 本章小结 |
第3章 FBAR布拉格反射栅的设计 |
3.1 引言 |
3.2 传输线理论模型 |
3.2.1 传输线的基本方程 |
3.2.2 力学的传输线类比 |
3.2.3 Mason等效模型 |
3.3 SMR-FBAR的软件模拟 |
3.3.1 压电薄膜的模块 |
3.3.2 普通声学层的模块 |
3.3.3 SMR-FBAR的电路模拟 |
3.4 布拉格反射栅的设计 |
3.4.1 布拉格反射栅的结构和尺寸的确定 |
3.4.2 布拉格反射栅对器件热性能的影响分析 |
3.4.3 布拉格反射栅对器件谐振曲线的影响分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 FBAR布拉格反射栅多层结构的制备及表征 |
4.1 引言 |
4.2 布拉格反射栅多层结构的制备 |
4.2.1 氧化硅薄膜材料的制备 |
4.2.2 钨薄膜材料的制备 |
4.2.3 非晶碳薄膜材料的制备 |
4.2.4 纳米金刚石薄膜材料的制备 |
4.2.5 多层薄膜结构的制备 |
4.3 布拉格反射栅多层结构的性能研究 |
4.3.1 布拉格反射栅高声阻抗层表面形貌表征 |
4.3.2 布拉格反射栅高声阻抗层晶态结构测试 |
4.3.3 布拉格反射栅高声阻抗层力学性能表征 |
4.3.4 薄膜密度测试 |
4.3.5 多层薄膜结构的热稳定性研究 |
4.4 实验结果与仿真的对比分析 |
4.4.1 布拉格布拉格反射栅结构的影响 |
4.4.2 不同高声阻抗材料的影响 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(4)K波段6位MMIC数字移相器与衰减器的设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 MMIC概述 |
1.2 MMIC移相器与衰减器的发展概况 |
1.3 课题研究意义 |
1.4 本文研究内容及章节安排 |
第二章 移相器与衰减器的基本原理 |
2.1 移相器原理与常用拓扑结构 |
2.1.1 开关线型移相器 |
2.1.2 负载线型移相器 |
2.1.3 反射型移相器 |
2.1.4 高通低通型移相器 |
2.2 衰减器原理与常用拓扑结构 |
2.2.1 开关型衰减器 |
2.2.2 T型衰减器 |
2.2.3 π 型衰减器 |
2.2.4 桥T型衰减器 |
2.3 移相器与衰减器的关键指标 |
2.3.1 移相器关键指标 |
2.3.2 衰减器关键指标 |
2.4 本章小结 |
第三章 移相器与衰减器的设计 |
3.1 移相器与衰减器的指标与设计方法 |
3.2 移相器与衰减器中的开关 |
3.2.1 pHEMT的结构与工作原理 |
3.2.2 pHEMT开关模型 |
3.3 移相器设计 |
3.3.1 5.625 °移相单元 |
3.3.2 11.25 °、22.5°、45°移相单元 |
3.3.3 90 °、180°移相单元 |
3.4 衰减器设计 |
3.4.1 0.5dB、1dB衰减单元 |
3.4.2 2dB衰减单元 |
3.4.3 4dB衰减单元 |
3.4.4 8dB衰减单元 |
3.4.5 16dB衰减单元 |
3.5 本章小结 |
第四章 移相器、衰减器的级联与版图设计 |
4.1 移相器与衰减器的级联 |
4.2 无源器件模型分析 |
4.2.1 电容 |
4.2.2 电感 |
4.2.3 电阻 |
4.2.4 微带线 |
4.2.5 背孔 |
4.3 移相器与衰减器的版图设计 |
4.4 移相器与衰减器的电磁场仿真 |
4.4.1 移相器电磁场仿真 |
4.4.2 衰减器电磁场仿真 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)射频/微波电路中的薄膜无源器件(论文提纲范文)
1 前言 |
2 薄膜无源器件 |
3 薄膜无源器件的应用 |
3.1 薄膜电容元件 |
3.2 薄膜电感元件 |
4 结语 |
(6)高选择性平面微带滤波器的分析与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 本课题研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高性能滤波器的研究现状 |
1.2.2 双频滤波器的研究现状 |
1.2.3 平衡滤波器的研究现状 |
1.3 本论文的主要工作 |
2 滤波电路的理论基础与设计方法 |
2.1 滤波器的类型和参数指标 |
2.1.1 滤波器的类型 |
2.1.2 滤波器的参数指标 |
2.2 滤波器的设计方法 |
2.2.1 滤波器低通原型 |
2.2.2 频率和元件变换 |
2.2.3 阻抗和导纳变换器 |
2.3 传输零点的产生机理 |
2.4 本章小结 |
3 高选择性带通滤波器及双工器的分析与设计 |
3.1 基于DBR的带通滤波器的设计 |
3.1.1 DBR的理论基础 |
3.1.2 上阻带具有三个传输零点的带通滤波器 |
3.1.3 上阻带具有六个传输零点的带通滤波器 |
3.1.4 结果分析与讨论 |
3.2 基于DBR的双工器的设计 |
3.2.1 双工器简介 |
3.2.2 设计实例分析 |
3.3 本章小结 |
4 高选择性双频滤波器的分析与设计 |
4.1 基于SIR的双频带通滤波器的设计 |
4.1.1 SIR的基本结构 |
4.1.2 四分之一波长SIR的谐振特性 |
4.1.3 双频带通滤波器的设计实例 |
4.2 基于开路/短路耦合线的双频带阻滤波器的设计 |
4.2.1 带阻滤波器设计方法 |
4.2.2 双频带阻谐振器设计实例 |
4.2.3 中心加载耦合结构机理 |
4.2.4 可调双阻带滤波器的设计 |
4.3 本章小结 |
5 高选择性宽带平衡滤波器的分析与设计 |
5.1 平衡滤波器基础理论 |
5.1.1 混合模S参数 |
5.1.2 耦合线加载支节分析 |
5.2 加载开路/短路支节的宽带平衡滤波器设计实例 |
5.2.1 具有四个传输零点的平衡滤波器 |
5.2.2 具有六个传输零点的平衡滤波器 |
5.2.3 结果分析与讨论 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 本论文的工作总结 |
6.2 存在的不足与后续展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)基于TaN薄膜的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 TaN薄膜材料和微波负载 |
1.3 国内外研究概况 |
1.3.1 国外研究概况 |
1.3.2 国内研究概况 |
1.4 选题依据和研究内容 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 TaN薄膜制作工艺和性能分析 |
2.1 薄膜工艺与测试理论介绍 |
2.1.1 磁控溅射技术简介 |
2.1.2 薄膜生成理论 |
2.1.3 薄膜测试简介 |
2.1.4 薄膜制备实验流程介绍 |
2.2 溅射工艺参数对薄膜性能的影响 |
2.2.1 溅射气压对薄膜性能影响 |
2.2.2 溅射时间对薄膜性能影响 |
2.2.3 氮分压对薄膜性能影响 |
2.2.4 靶基距离与薄膜性能的关系 |
2.2.5 溅射功率与薄膜性能的关系 |
2.3 本章小结 |
第三章 TaN薄膜微波负载的制作与测试 |
3.1 微波负载理论基础 |
3.1.1 端接负载的无耗传输线理论 |
3.1.2 微带线理论 |
3.2 微波负载的软件仿真 |
3.2.1 仿真软件及流程介绍 |
3.2.2 仿真结果及分析 |
3.3 微波负载的实际制作 |
3.3.1 匹配电极的制作 |
3.3.2 TaN电阻薄膜制作 |
3.3.3 切片及地电极处理 |
3.4 微波负载的性能测试 |
3.4.1 频率性能指标测试 |
3.4.2 功率性能测试 |
3.5 本章小结 |
第四章 AlN薄膜缓冲层对功率性能的改善 |
4.1 AlN材料及实验制备 |
4.2 热导理论基础简介 |
4.3 AlN薄膜缓冲层对于表面形貌结构的改善 |
4.3.1 缓冲层相结构表征及缓冲层薄膜生长速度分析 |
4.3.2 AlN缓冲层对基片表面特性的改善 |
4.3.3 AlN缓冲层对TaN电阻薄膜表面特性的改善 |
4.4 AlN薄膜缓冲层对于功率性能的改善 |
4.5 本章小结 |
第五章 微带隔离器的制作与测试 |
5.1 微带环行器理论基础 |
5.1.1 环行器场理论 |
5.1.2 Y结环行器设计 |
5.2 隔离器的仿真 |
5.2.1 环行器仿真 |
5.2.2 隔离器仿真 |
5.3 隔离器的制作和测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
(8)铁氧体基TaN薄膜及微波集成负载,隔离器研制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 国外进展 |
1.2.2 国内概况 |
1.3 TAN 薄膜电阻器及铁氧体基片器件 |
1.4 选题依据与研究内容 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 薄膜制备工艺 |
2.1 TAN 薄膜的制备与成膜机理 |
2.2 TAN 薄膜制备流程和工艺 |
2.2.1 制备薄膜前期准备 |
2.2.2 薄膜制备流程及注意事项 |
2.2.3 TaN 薄膜的测试及分析 |
第三章 薄膜性能研究 |
3.1 溅射气压对薄膜的影响 |
3.1.1 溅射气压对 Ta 溅射速率的影响 |
3.1.2 溅射气压对薄膜方阻的影响 |
3.2 溅射 N_2流量对薄膜的影响 |
3.2.1 溅射 N_2流量对薄膜相结构的影响 |
3.2.2 溅射 N_2流量与薄膜方阻的关系 |
3.2.3 溅射氮 N_2流量与薄膜温度系数 TCR 之间的关系 |
3.3 溅射时间对薄膜的影响 |
3.3.1 溅射时间与薄膜厚度的关系 |
3.3.2 溅射时间对薄膜方阻的影响 |
3.3.3 溅射时间对温度系数 TCR 的影响 |
3.4 退火对薄膜性能的影响 |
3.4.1 退火对薄膜表面性能的影响 |
3.4.2 退火对薄膜方阻的影响 |
3.4.3 退火时间对薄膜方阻的影响 |
3.5 薄膜实验部分总结 |
第四章 TAN 微波功率电阻器的设计与制作 |
4.1 引言 |
4.1.1 薄膜电阻器的制备流程和制作工艺 |
4.1.2 薄膜电阻器设计原理 |
4.1.3 薄膜电阻器性能指标 |
4.2 电阻器制备具体工艺流程 |
4.2.1 电阻器的仿真设计 |
4.2.2 基片上电极的制作 |
4.2.3 光刻法制作电阻薄膜图形 |
4.2.4 反应溅射法制备 TaN 薄膜 |
4.2.5 电阻器的后处理过程 |
4.2.6 电阻器的切片 |
第五章 薄膜功率电阻器的测试与改进 |
5.1 薄膜电阻器频率测试 |
5.2 薄膜电阻器功率的测试与研究 |
5.2.1 薄膜电阻器的功率测试 |
5.2.2 薄膜电阻器功率改进的探索与研究 |
5.2.3 薄膜电阻器测试小结 |
第六章 微波集成隔离器的仿真与制作 |
6.1 微波集成隔离器件的仿真设计 |
6.2 微波集成隔离器的制作 |
6.3 微波集成隔离器的频率测试 |
6.4 微波集成隔离器设计与制作小结 |
第七章 结论 |
第八章 致谢 |
参考文献 |
攻硕期间取得的研究成果 |
(9)高功率TaN薄膜及集成电阻器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 国外进展 |
1.2.2 国内概况 |
1.3 薄膜技术及器件的应用 |
1.4 选题依据与研究内容 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 薄膜制备工艺 |
2.1 薄膜的一些制备方法 |
2.2 溅射方法 |
2.2.1 溅射方法的基本概念 |
2.2.2 溅射方法的基本特点 |
2.2.3 溅射方法种类 |
2.2.4 实验操作 |
2.2.5 TaN 薄膜的性能测试分析 |
第三章 薄膜性能研究 |
3.1 溅射气压对薄膜的影响 |
3.1.1 溅射气压对薄膜相结构的影响 |
3.1.2. 溅射气压对 Ta 溅射速率的影响 |
3.2 不同溅射氮分压对薄膜的影响 |
3.2.1 溅射氮分压对薄膜相结构的影响 |
3.2.2 溅射氮分压与薄膜方阻的关系 |
3.2.3 溅射氮分压与薄膜 TCR 之间的关系 |
3.3 溅射时间对薄膜的影响 |
3.3.1 溅射时间与薄膜厚度的关系 |
3.3.2 溅射时间对薄膜方阻的影响 |
3.3.3 溅射时间对薄膜 TCR 的影响 |
3.4 热处理对薄膜性能的影响 |
3.4.1 热处理对薄膜表面性能的影响 |
3.4.2 热处理对薄膜方阻的影响 |
3.4.3 热处理对薄膜电阻温度系数 TCR 的影响 |
3.5 溅射重复性实验 |
3.6 实验部分总结 |
第四章 微波电阻器的仿真设计与设计步骤 |
4.1 引言 |
4.1.1 材料的选择 |
4.1.2 方阻的概念 |
4.2 电阻器的平面化设计 |
4.2.1 功率密度的确定 |
4.2.2 长度和宽度的确定 |
4.3 电阻器的寄生效应 |
4.3.1 串联电感 |
4.3.2 串联电阻 |
4.3.3 分流电阻 |
4.3.4 分布电容 |
4.4 趋肤效应 |
4.5 额定功率和工作频率 |
4.5.1 额定功率 |
4.5.2 工作频率 |
4.6 电阻器的仿真设计步骤 |
4.7 薄膜电阻仿真结果及分析 |
4.8 实验小结 |
第五章 薄膜功率电阻器制作及结果分析 |
5.1 薄膜功率电阻器制作 |
5.2 薄膜功率电阻器频率及功率测试 |
5.2.1 薄膜功率电阻器功率测试 |
5.2.2 薄膜功率电阻器频率测试 |
5.2.3 功率薄膜制作及测试小结 |
第六章 结论 |
第七章 致谢 |
参考文献 |
攻硕期间取得的研究成果 |
(10)多频段下一代通信系统射频前端微波无源器件新设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
插图目录 |
表格目录 |
第1章 绪论 |
1.1 下一代通信系统技术的历史和现状 |
1.2 WiMax 与LTE技术现有的主要频段和应用 |
1.2.1 ITU与3GPP对于频段的划分 |
1.2.2 美国、欧洲与其它地区 |
1.2.3 中国地区 |
1.3 WiMax与LTE通信系统的特点和区别点 |
1.3.1 OFDMA技术 |
1.3.2 MIMO技术 |
1.3.3 两者区别 |
1.4 射频前端微波电路主要研究方向 |
1.4.1 多芯片封装技术 |
1.4.2 高性能片上集成器件 |
1.4.3 基本无源器件制作的流行技术 |
1.4.4 有源器件制作的流行技术 |
1.5 论文的结构和主要贡献 |
1.5.1 论文的结构 |
1.5.2 论文的主要贡献 |
第2章 片上电感的设计仿真与优化 |
2.1 集成片上电感 |
2.1.1 集成片上电感对于射频电路的作用 |
2.1.2 集成片上电感实现中主要的问题 |
2.2 片上电感的物理模型与分析 |
2.2.1 电感值的计算 |
2.2.2 片上螺旋电感的实现 |
2.3 多种工艺优化片上电感的研究 |
2.3.1 传统工艺与先进的高Q铜工艺的比较 |
2.3.2 WLCSP工艺的引入和改进 |
2.3.3 多种工艺设计和仿真片上螺旋电感 |
2.4 薄膜技术实现集总元件滤波器的尝试 |
2.4.1 5G宽带滤波器的设计 |
2.4.2 实际版图设计与测量结果比对 |
2.5 小结 |
第3章 功率分配器的设计与实现 |
3.1 功率分配器与耦合器 |
3.1.1 常见耦合器 |
3.1.2 常用功分器和性能指标 |
3.1.3 Wilkinson 功分器的主要原理 |
3.2 集总参数设计TD-LTE频段功分器 |
3.2.1 Wilkinson功分器的实现 |
3.2.2 电路优化和仿真结果 |
3.2.3 实际版图设计与仿真结果 |
3.3 小结 |
第4章 多频段双信器设计和实现 |
4.1 双信器的主要指标 |
4.1.1 双工器与双信器的区别 |
4.1.2 双信器的主要构成和指标 |
4.2 设计LTE频段双信器 |
4.2.1 电路仿真与设计优化 |
4.2.2 版图设计与仿真结果 |
4.3 设计WiMax频段双信器 |
4.4 实际测量结果与仿真比对 |
4.5 系统优化 |
4.5.1 采用宽带滤波器级联优化性能 |
4.5.2 仿真结果 |
4.6 小结 |
第5章 结束语 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
四、TaN微波薄膜技术改善电阻元件(论文参考文献)
- [1]基于GaAs MMIC工艺的耦合式微波功率传感器的设计[D]. 魏良栋. 南京邮电大学, 2020(03)
- [2]用于射频测试的微波探针研究[D]. 郭晓雪. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [3]SMR全绝缘布拉格反射栅的设计、制备与表征[D]. 鄂羽佳. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [4]K波段6位MMIC数字移相器与衰减器的设计[D]. 徐蕾. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [5]射频/微波电路中的薄膜无源器件[J]. 潘时辉. 山东工业技术, 2017(24)
- [6]高选择性平面微带滤波器的分析与设计[D]. 洪美玲. 南京理工大学, 2017(07)
- [7]基于TaN薄膜的研究[D]. 赵祖静. 电子科技大学, 2016(02)
- [8]铁氧体基TaN薄膜及微波集成负载,隔离器研制[D]. 计量. 电子科技大学, 2013(01)
- [9]高功率TaN薄膜及集成电阻器的研究[D]. 解雨庆. 电子科技大学, 2012(01)
- [10]多频段下一代通信系统射频前端微波无源器件新设计[D]. 黄理焕. 中国科学技术大学, 2011(05)