طراحی، تحلیل و شبیه سازی یک سلول واحد سه حالته برای شیفت دهنده فاز ۶ بیتی MEMS از نوع DMTL با رویکرد کاهش اندازه و تلفات

شیفت دهنده فاز به عنوان یکی از اجزای کلیدی ادواتی نظیر رادارها و سیستم های آرایه فازی محسوب می شود. در این مقاله طراحی، تحلیل و شبیه سازی یک شیفت دهنده فاز ۶ بیتی با اندازه بسیار کوچک و تلفات پایین با استفاده از فناوری MEMS ارائه می شود. ساختار پیشنهادی از ۱۷ سلول واحد که هر سلول قابلیت تولید سه شیفت فاز ۶۲۵/۵ ، ۲۵/۱۱ و ۵/۲۲ درجه را دارد.، تشکیل شده است. سلول واحد پیشنهادی شامل یک خط انتقال موج بر هم صفحه، یک پل MEMS و دو پل فلز هوا فلز است که از نظر الکتریکی به صورت سری به هم متصل هستند. در سه مرحله مختلف این پل ها با اعمال ولتاژ تحریک شده و ترکیب الکتریکی آن ها ظرفیت خازنی خط انتقال را تغییر داده و شیفت فاز موردنظر را ایجاد می کند. شیفت دهنده فاز پیشنهادی با استفاده از روابط حاکم بر شیفت دهنده های فاز خط انتقال توزیعی و با استفاده از نرم افزار متلب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و برای صحت سنجی نتایج، ساختار ارائه شده با استفاده از نرم افزار فرکانس بالای ANSOFT HFSS شبیه سازی شده است. نتایج محاسبات و شبیه سازی نشان می دهد که شیفت دهنده فاز ۶ بیتی طراحی شده با اندازه ۵/۸ میلی متر دارای میانگین تلفات dB ۲/۱ و خطای فاز موثر ۳۵/۱ درجه است.

Keywords:

شیفت دهنده فاز , تلفات جای گزینی و بازگشتی , DMTL , MEMS