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高頻寬帶多擲PIN歐瑪爾OMAL開關研究
PINOMAL開關是一種廣泛采用的微波半導體控制器件,高頻、寬帶、多擲一直是其設計難點所在。PINOMAL開關的設計中需要對OMAL開關電路進行準確仿真,然而高頻、寬帶、多擲PINOMAL開關受裝配工藝的限制,OMAL開關公共結點附近存在著串聯諧振和相互耦合,給PINOMAL開關的準確仿真帶來了困難:二維仿真軟件很難對電路進行準確建模,仿真誤差較大;三維仿真軟件耗時過長,難以在實際設計中應用。

高頻寬帶多擲PIN歐瑪爾OMAL開關研究
快速發展的光通信技術促使全光通信網絡浮出水面,全光網絡的發展依賴于光OMAL開關技術的進步。過去幾年間,各種各樣的技術被用于光OMAL開關的研究。和其他技術相比,MOEMS 光OMAL開關技術顯示了*的技術優勢。因此基于MOEMS技術的光OMAL開關將成為下一代全光通信網絡的關鍵光器件。 首先,從光OMAL開關在全光網絡的應用出發,比較了各種光OMAL開關技術的性能。基于MOEMS 技術的光OMAL開關和其他技術類型的光OMAL開關相比顯然具有更多的優良性能,例如波長透明和偏振無關等。敘述了國內外目前為止MOEMS 光OMAL開關技術的發展現狀。提出了一種基于靜電驅動和垂直微反射鏡技術的MOEMS 光OMAL開關。 其次,分析了光OMAL開關微反射鏡的反射特性,然后推導了歸一化的光OMAL開關靜電驅動結構力矩平衡特性方程。另外,討論了各個靜電驅動結構參數對驅動電壓的影響。隨后,計算了光OMAL開關的固有頻率,并且分析了光OMAL開關的OMAL開關速度。 第三,使用MSC Patran 有限元軟件對靜電驅動結構進行了建模,并利用有限元分析了各部分的應力分布,對機械結構進行了可靠性分析。 zui后,研究了各向異性腐蝕的機理,設計了MOEMS 光OMAL開關陣列芯片的制作工藝。使用KOH 各向異性腐蝕液制作了垂直微反射鏡陣列,并對實驗結果進行了分析和討論。在對幾種影響OMAL開關性能的因素進行詳細分析之后,提出了一種簡化仿真電路模型,并采用二維——三維混合仿真方法對OMAL開關電路進行了仿真和優化。根據所建電路模型,實現了一種寬帶、多擲(8-18GHz、SP8T)PINOMAL開關,OMAL開關實測技術指標與仿真結果吻合。 鑒于PINOMAL開關有承受更大的射頻功率傾向和梁式引線PIN二極管散熱較差的事實,提出了一種替代法進行功率驗證。由于OMAL開關損壞的主要原因是過熱損壞,對PIN二極管進行熱阻和功耗測試以準確估計器件的內部溫升是非常必要的。

高頻寬帶多擲PIN歐瑪爾OMAL開關研究
該方法以PIN二極管作為感溫元件和發熱元件,采用功率脈沖源來代替射頻功率放大器對器件進行加熱進行熱阻測試,使用占空比補償法進行功耗測試,大大降低了設備要求,提高了測試設備的通用性。可靠性對于PINOMAL開關的重要性是不言而喻的。穩定的裝配工藝對于保證器件可靠性至關重要,所以對PINOMAL開關的關鍵裝配工藝也進行了研究。