Geri Dön

Rf mems anahtarının tasarım ve yorulma analizi

Design and fatigue analysis of rf mems switch

  1. Tez No: 625431
  2. Yazar: RIZA MELİH KÖKSALLI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET SİNAN ÖKTEM
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 73

Özet

Teknolojinin hızla ilerlemesi mikro-nanoteknoloji uygulamalarını popüler hale getirmiştir ve bu alanda önemli bir yere sahip olan mikro-elektromekanik sistemlerin (MEMS) uygulamaları da doğru orantılı olarak artmıştır. MEMS grubuna ait Radyo Frekansı (RF) uygulamaları özellikle haberleşme alanında çok önem kazanmıştır. Bunun en önemli sebeplerinden birkaçı, çok düşük ekleme kaybı, çok düşük güç gereksinimi ve yarı iletken anahtarlar kullanılarak daha yüksek izolasyon elde etme gibi özellikleridir. Bu avantajları sayesinde oldukça popüler hale gelmişlerdir. RF MEMS cihazların tasarımı için yapılan çalışmaların çoğunda ya statik ve yorulma hesabı yapılmakta, ya çekme gerilme voltajı hesaplanmakta ya da üretim süreçleri anlatılmaktadır. Bu 3 kriter birleştirilerek en verimli anahtar tasarımı ve üretimi için yapılan çalışma sayısı literatürde yok denecek kadar azdır. Bu tezde eksik olan bu 3 kriterin de olduğu bir çalışma yaparak (statik, yorulma analizi, çekme voltaj hesabı, üretim prosesi) daha etkili bir RF kiriş anahtar ortaya koymak hedeflenmiştir. Bu tasarım da konsol tipi RF anahtar yapısının paralel plâka kapasitörleri göz önüne alınarak tasarımı gerçekleştirilmiş ve sonlu elemanlar yöntemi ile statik analizi, yorulma analizi ve analitik olarak da çekme voltajı sonuçları hesaplanmıştır. Bu analizler devamlı yüke maruz kalan kiriş tipi anahtarın güvenli bir şekilde ve daha uzun döngüde çalışması için oldukça önemlidir. Ayrıca incelenen yapıların daha verimli hale gelmesi için geometri üzerinde iyileştirmeler yapılarak yorulma ömründe, çekme gerilmesinde azalma sağlanmıştır.

Özet (Çeviri)

The rapid advance of technology has made micro-nanotechnology applications popular and the applications of micro-electromechanical systems (MEMS), which have an important place in this field, have increased in proportion. Radio Frequency (RF) applications belonging to MEMS group have gained importance especially in the field of communication. Some of the most important reasons for this are features such as very low insertion loss, very low power requirement and higher isolation using semiconductor switches. Thanks to these advantages they have become quite popular. In most of the work done for the design of RF MEMS devices, either static and fatigue calculations are made, tensile stress voltage is calculated or production processes are explained. By combining these 3 criteria, the number of studies for the most efficient switch design and production is almost nonexistent in the literature. In this thesis, it is aimed to reveal a more effective RF beam switch by conducting a study with these 3 criteria (static, fatigue analysis, tensile voltage calculation, production process) which are missing in this thesis. In this design, the console type RF switch structure was designed by taking parallel plate capacitors into consideration and the static voltage, fatigue analysis and analytically pull in voltage results were calculated with the finite element method. These analyzes are essential for the safe and long cycle operation of the beam type switch, which is constantly exposed to the cycle load. In addition, improvements have been made on geometry to make the structures examined more efficient, thereby reducing fatigue life and pull in stress.

Benzer Tezler

  1. Design, fabrication and characterization of liquid-solid microelectromechanical DC-contact switches

    Sıvı-katı mikroelektromekanik DC-kontak anahtarların tasarımı, üretimi ve ölçümü

    ENGİN ÇAĞATAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NECMİ BIYIKLI

  2. Cantilever-based RF-MEMS switches for 5G applications

    5g uygulamalari için konsol tabanlı RF-MEMS anahtarları

    HEBA AHMED HAMED SHAKER SALEH HEBA AHMED HAMED SHAKER SALEH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KAYA YAPICI

  3. Design and simulation of electrostatically actuated MEMS cantilever beam switch

    Elektriksel olarak aktive olan kiriş tipi MEMS anahtarların tasarımı ve simulasyonu

    AYŞE ÖZGÜL ERTANIR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SERHAT İKİZOĞLU

  4. Development of MEMs technology based microwave and millimeter-wave components

    MEMs teknolojisi tabanlı mikrodalga ve milimetrik dalga bileşenlerin geliştirilmesi

    ÇAĞRI ÇETİNTEPE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞİMŞEK DEMİR

    PROF. DR. TAYFUN AKIN

  5. A Phase shifter using RF MEMS technology

    RF MEMS teknolojisi ile faz kaydırıcı

    HÜSEYİN SAĞKOL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SENCER KOÇ

    YRD. DOÇ. DR. TAYFUN AKIN