Geri Dön

Design and implementation of microwave lumped components and system integration using MEMS technology

Mikrodalga toplu devre elemanlarının ve sistem entegrasyonunun MEMS teknolojisi ile tasarımı ve yapımı

  1. Tez No: 180872
  2. Yazar: ENGİN UFUK TEMOÇİN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞİMŞEK DEMİR, PROF. DR. TAYFUN AKIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: letim hatları arasındaki geçiş, düzlemsel spiral indüktör, metal-yalıtkan-metal kapasitör, RF MEMS paketleme, yüzey mikroişleme, Transition between transmission lines, planar spiral inductor, metal-insulator-metal capacitor, RF MEMS packaging, surface micromachining
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 175

Özet

Bu tezde eşdüzlemsel dalga kılavuzundan mikroşeride geçişlerin, düzlemsel spiralindüktörlerin tasarımları ve üretimleri, metal-yalıtkan-metal kapasitörlerin, alçakgeçiren ve bant geçiren filtrelerin tasarımları sunulmaktadır. Bunların yanı sıra,tezde, ?benzocyclebutene? ile gerçekleştirilen RF MEMS paketleme çalışmaları dayer almaktadır.Geçiş yapıları, mikroşerit hattın ucu ile eşdüzlemsel dalga kılavuzu ucu arasındaolacak şekilde dört farklı tipte oluşturulmakta, 1-20 GHz frekans bant aralığındaanaliz edilmektedir. Geçiş yapılarının içindeki karakteristik empedans, giriş-çıkışempedansına eşit tutulmakta, ve bu yolla çok az kayıplı geçişler elde edilmektedir.Düzlemsel indüktörler, kare şeklindeki mikroşerit spirallerin cam taban üzerineyerleştirilmesiyle oluşturulmaktadır. letken şeridin sahip olduğu öz-indüktansözelliği ve uygun konumlandırma ile sağlanan iki iletken arasında meydala gelen eş-indüktans ile her bir indüktör istenilen indüktansa sahip olacak şekildetasarlanmıştır. 0.7 nH ile 20 nH arasında indüktanslara sahip indüktörler tasarlanmışve üretilmiştir.Metal-yalıtkan-metal kapasitörler iki eşdüzlemsel dalga kılavuzu ileoluşturulmaktadır. ki hattın kesişim noktasında, iki hattın uç bölgeleri üst üsteolacak şekilde konumlandırılmakta ve araya iletken tabaka yerleştirilmektedir.Paralel plaka kapisitör teorisi kullanılarak, toplam kapasitans hatların boyutları ile,diğer bir deyişle kesişim noktasındaki plaka alanı ile ayarlanmaktadır. 0.3 pF ile 9.8pF arası kapasitanslara sahip kapasitörler tasarlanmıştır.Tez kapsamında tasarlanan indüktör ve kapasitörler ile alçak geçiren ve bant geçirenfiltre yapıları tasarlanmıştır. Ayrıca filtre yapısı içindeki her devre elemanıarasındaki iletim hatların, birleşim noktaları ve giriş-çıkış hatları filtre yapısınaeklenmiştir.RF MEMS paketleme, silikon taban üzerine üretilen eşdüzlemsel dalga kılavuzununsilikon kapak ile kapatılmasıyla gerçekleştirilmektedir. Silikon kapak, eşdüzlemseldalga kılavuzunu içine alan yapışkan bir BCB çemberi üzerine yerleştirilmektedir.

Özet (Çeviri)

This thesis presents the design and fabrication of coplanar waveguide to microstriptransitions and planar spiral inductors, and the design of metal-insulator-metalcapacitors, a planar band-pass, and a low-pass filter structures as an application forthe inductors and capacitors using the RF MEMS technology. This thesis alsoincludes a packaging method for RF MEMS devices with the use of?benzocyclobutene? as bonding material.The transition structures are formed by four different methods between coplanarwaveguide end and microstrip end, and they are analyzed in 1-20 GHz. Very lowloss transitions are obtained by maintaining constant characteristic impedance whichis the same as the port impedance through the transition structures.The planar inductors are formed by square microstrip spirals on a glass substrate.Using the self-inductance propery of a conductive strip and the mutual inductancebetween two conductor strips in a proper arrangement, the inductance value of eachstructure is defined. Inductors from 0.7 nH up to 20 nH have been designed andfabricated.The metal-insulator-metal capacitors are formed by two coplanar waveguidestructures. In the intersection, one end of a coplanar waveguide is placed on top ofthe end of the other coplanar waveguide with a dielectric layer in between. Usingthe theory of parallel plate capacitors, the capacitance of each structure is adjustedby the dimensions of the coplanar waveguides, which obviously adjust the area ofintersection. Capacitors from 0.3 pF up to 9.8 pF have been designed.A low-pass filter and a band-pass filter are designed using the capacitors andinductors developed in this thesis. In addition to lumped elements, theinterconnecting transmission lines, junctions and input-output lines are added tofilter topologies.The RF MEMS packaging is realized on a coplanar waveguide structure whichstands on a silicon wafer and encapsulated by a silicon wafer. The capping chipstands on the BCB outer ring which promotes adhesion and provides semihermeticity.

Benzer Tezler

  1. Toplu devre elemanlı devrelerin dağılmış devre elemanlı eşdeğerleri

    Başlık çevirisi yok

    İSMET KANDİLLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    PROF.DR. B. SIDDIK YARMAN

  2. Insertion loss design of RF filters with mixed lumped-distributed realization

    Karışık toplu-dağınık gerçekleştirmeyle radyo frekans (RF) filtrelerinin giriş kaybı tasarımı

    ÖMER SÜMER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiIşık Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. AHMET AKSEN

  3. Genelleştirilmiş iki-kapılı, iki-değişkenli kayıpsız merdiven devrelerin tanımlanması

    Description of generalized lossless two-ports ladder networks with two- variable

    AHMET SERTBAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ÜN

  4. Mikrodalga linkleri için eksenel yer değiştirilmiş elips yansıtıcı anten tasarımı ve gerçekleştirilmesi

    Design and implementation of axially displaced elipsy reflective antenna for microwave links

    CEYDA AS

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALP ORAL SALMAN

  5. Design and implementation of a microwave cavity resonator for modulated backscattered wave

    Kiplemeli dalga geri saçılımı için mikrodalga kovuk çınlatıcı tasarım ve üretimi

    AHMET AKKOÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞİMŞEK DEMİR