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
- Tez No: 180872
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞİMŞEK DEMİR, PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- 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
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Toplu devre elemanlı devrelerin dağılmış devre elemanlı eşdeğerleri
Başlık çevirisi yok
İSMET KANDİLLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiPROF.DR. B. SIDDIK YARMAN
- 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
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiIşık ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET AKSEN
- Genelleştirilmiş iki-kapılı, iki-değişkenli kayıpsız merdiven devrelerin tanımlanması
Description of generalized lossless two-ports ladder networks with two- variable
AHMET SERTBAŞ
Doktora
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ÜN
- 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
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALP ORAL SALMAN
- 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
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞİMŞEK DEMİR