طراحی، شبیه سازی و بهینه سازی سوئیچ خازنی میکروالکترومکانیکی RF به منظور کاهش ولتاژ تحریک

Publish Year: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 270

This Paper With 11 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JIAE-19-2_001

تاریخ نمایه سازی: 4 تیر 1401

Abstract:

بالا بودن ولتاژ تحریک یکی از مهم ترین محدودیت های سوئیچ های RF MEMS است. یکی از روش­های کاهش ولتاژ تحریک، کاهش ثابت فنری در ساختار سوئیچ است. در این مقاله ثابت فنری سوئیچ RF MEMS با روش انرژی مدل شده و ثابت فنری آن به صورت تحلیلی به دست آمده است. نتیجه این تحلیل یک راهنمای طراحی است که حداقل میزان مجاز ثابت فنری را نشان می دهد. سپس ساختار جدیدی با ولتاژ تحریک بسیار پایین برای سوئیچ­های RF MEMS ارائه می شود که محدودیت فوق در آن رعایت شده است. نتایج تحلیل، مقدار ثابت فنری ۰.۰۷۱۴ نیوتن بر متر و مقدار ولتاژ تحریک۱.۶۱ولت را نشان می دهد. به منظور ارزیابی عملکرد ساختار ارائه شده و صحه گذاری نتایج تحلیل، سوئیچ طراحی شده با استفاده از نرم افزار COMSOL شبیه سازی شده است. نتایج این شبیه سازی، ولتاژ تحریک ۱.۸ ولت، زمان سوئیچینگ ۲۵.۶میکروثانیه، فون مایسس ۴.۵ مگا پاسکال، فرکانس طبیعی ۳۱۱۸.۶ هرتز، جرم آن ۰.۲۰۶ نانوگرم و درنهایت ثابت فنر ۰.۰۷۹ نیوتن بر متر را نشان می دهد. جنس پل و بیم ها از طلا است و از Si۳N۴ به عنوان دی الکتریک استفاده شده است. درنهایت، عملکرد فرکانس بالای سوئیچ طراحی شده با استفاده از نرم افزار HFSS شبیه سازی شده است. این شبیه سازی، ایزولاسیون ۲۵ دسی بل، اتلاف عبوری ۰.۷ دسی بل و اتلاف بازگشتی ۱۶ دسی بل را در فرکانس ۱۰ گیگاهرتز نشان می دهد.

Authors

فرید خموئی

School of Electrical Engineering, Iran University of Science and Technology

جواد یاوند حسنی

School of Electrical Engineering, Iran University of Science and Technology

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • G. M. Rebeiz, RF MEMS: theory, design, and technology. John ...
  • H. R. Ansari, S. Khosroabadi, and Y. Mafinejad, "Design and ...
  • A. S. Khan and T. Shanmuganantham, "Arc-shaped cantilever beam RF ...
  • S. Lakshmi, P. Manohar, K. Natarajan, and P. N. Sayanu, ...
  • S. Delaram Farimani, H. Hajghasem, A. R. Erfanian, and M. ...
  • V. K. Varadan, K. J. Vinoy, and K. A. Jose, ...
  • Comprehensive Electromechanical Analysis of MEMS Variable Gap Capacitors [مقاله ژورنالی]
  • M. R. Mahlooji and J. Koohsorkhi, "Simulation and Derivation of ...
  • H. Saffari, R. A. Moghadam, and M. Tahmasebipour, "Low actuation ...
  • H. R. Ansari and S. Khosroabadi, "Design and simulation of ...
  • K. S. Rao et al., "Design, Modeling and Analysis of ...
  • K. G. Sravani et al., "Design and Performance Analysis of ...
  • A. K. Sharma and N. Gupta, "Investigation of actuation voltage ...
  • K. Guha, N. Laskar, H. Gogoi, A. Borah, K. Baishnab, ...
  • N. Van Der Meijs and J. Fokkema, "VLSI circuit reconstruction ...
  • K. Khodadady and B. A. Ganji, "Design and modeling of ...
  • S. Molaei and B. A. Ganji, "Design and simulation of ...
  • A. Gopalan and U. K. Kommuri, "Design and development of ...
  • Y. Mafinejad, H. R. Ansari, and S. Khosroabadi, "Development and ...
  • Y. Mafinejad, A. Kouzani, K. Mafinezhad, and R. Hosseinnezhad, "Low ...
  • E. R. Johnston, F. Beer, and E. Eisenberg, Vector Mechanics ...
  • F. P. Beer and E. R. Johnston, Statics. McGraw-Hill Kogakusha, ...
  • K. Guha, N. Laskar, H. Gogoi, K. Baishnab, and K. ...
  • S. E. D. Nashat, R. AbdelRassoul, and A. E. M. ...
  • H. R. Ansari and M. B. Taghaddosi, "Optimization and development ...
  • K. G. Sravani et al., "Designing of RF-MEMS Capacitive Contact ...
  • L. N. Thalluri, M. K. Reddy, S. R. Hussain, G. ...
  • K. G. Sravani, K. S. Rao, and K. Guha, "New ...
  • M. Gaikwad, N. Deshmukh, and V. Sawant, "Electromagnetic Modelling and ...
  • C. Chand, R. Maity, K. S. Rao, N. Maity, and ...
  • Y. Liu, K. Han, Z. Jiang, N. Ye, and P. ...
  • N. Narang and P. Singh, "Metal contact RF MEMS switch ...
  • S. D. Senturia, Microsystem design. Springer Science & Business Media, ...
  • F. M. White, "Fluid mechanics," ed: McGraw-Hill, New York, ۲۰۰۳ ...
  • G. M. Rebeiz, RF MEMS: theory, design, and technology. John ...
  • H. R. Ansari, S. Khosroabadi, and Y. Mafinejad, "Design and ...
  • A. S. Khan and T. Shanmuganantham, "Arc-shaped cantilever beam RF ...
  • S. Lakshmi, P. Manohar, K. Natarajan, and P. N. Sayanu, ...
  • S. Delaram Farimani, H. Hajghasem, A. R. Erfanian, and M. ...
  • V. K. Varadan, K. J. Vinoy, and K. A. Jose, ...
  • Comprehensive Electromechanical Analysis of MEMS Variable Gap Capacitors [مقاله ژورنالی]
  • M. R. Mahlooji and J. Koohsorkhi, "Simulation and Derivation of ...
  • H. Saffari, R. A. Moghadam, and M. Tahmasebipour, "Low actuation ...
  • H. R. Ansari and S. Khosroabadi, "Design and simulation of ...
  • K. S. Rao et al., "Design, Modeling and Analysis of ...
  • K. G. Sravani et al., "Design and Performance Analysis of ...
  • A. K. Sharma and N. Gupta, "Investigation of actuation voltage ...
  • K. Guha, N. Laskar, H. Gogoi, A. Borah, K. Baishnab, ...
  • N. Van Der Meijs and J. Fokkema, "VLSI circuit reconstruction ...
  • K. Khodadady and B. A. Ganji, "Design and modeling of ...
  • S. Molaei and B. A. Ganji, "Design and simulation of ...
  • A. Gopalan and U. K. Kommuri, "Design and development of ...
  • Y. Mafinejad, H. R. Ansari, and S. Khosroabadi, "Development and ...
  • Y. Mafinejad, A. Kouzani, K. Mafinezhad, and R. Hosseinnezhad, "Low ...
  • E. R. Johnston, F. Beer, and E. Eisenberg, Vector Mechanics ...
  • F. P. Beer and E. R. Johnston, Statics. McGraw-Hill Kogakusha, ...
  • K. Guha, N. Laskar, H. Gogoi, K. Baishnab, and K. ...
  • S. E. D. Nashat, R. AbdelRassoul, and A. E. M. ...
  • H. R. Ansari and M. B. Taghaddosi, "Optimization and development ...
  • K. G. Sravani et al., "Designing of RF-MEMS Capacitive Contact ...
  • L. N. Thalluri, M. K. Reddy, S. R. Hussain, G. ...
  • K. G. Sravani, K. S. Rao, and K. Guha, "New ...
  • M. Gaikwad, N. Deshmukh, and V. Sawant, "Electromagnetic Modelling and ...
  • C. Chand, R. Maity, K. S. Rao, N. Maity, and ...
  • Y. Liu, K. Han, Z. Jiang, N. Ye, and P. ...
  • N. Narang and P. Singh, "Metal contact RF MEMS switch ...
  • S. D. Senturia, Microsystem design. Springer Science & Business Media, ...
  • F. M. White, "Fluid mechanics," ed: McGraw-Hill, New York, ۲۰۰۳ ...
  • نمایش کامل مراجع