高频宽带多掷PIN欧玛尔OMAL开关研究
PINOMAL开关是一种广泛采用的微波半导体控制器件,高频、宽带、多掷一直是其设计难点所在。PINOMAL开关的设计中需要对OMAL开关电路进行准确仿真,然而高频、宽带、多掷PINOMAL开关受装配工艺的限制,OMAL开关公共结点附近存在着串联谐振和相互耦合,给PINOMAL开关的准确仿真带来了困难:二维仿真软件很难对电路进行准确建模,仿真误差较大;三维仿真软件耗时过长,难以在实际设计中应用。

高频宽带多掷PIN欧玛尔OMAL开关研究
快速发展的光通信技术促使全光通信网络浮出水面,全光网络的发展依赖于光OMAL开关技术的进步。过去几年间,各种各样的技术被用于光OMAL开关的研究。和其他技术相比,MOEMS 光OMAL开关技术显示了*的技术优势。因此基于MOEMS技术的光OMAL开关将成为下一代全光通信网络的关键光器件。 首先,从光OMAL开关在全光网络的应用出发,比较了各种光OMAL开关技术的性能。基于MOEMS 技术的光OMAL开关和其他技术类型的光OMAL开关相比显然具有更多的优良性能,例如波长透明和偏振无关等。叙述了国内外目前为止MOEMS 光OMAL开关技术的发展现状。提出了一种基于静电驱动和垂直微反射镜技术的MOEMS 光OMAL开关。 其次,分析了光OMAL开关微反射镜的反射特性,然后推导了归一化的光OMAL开关静电驱动结构力矩平衡特性方程。另外,讨论了各个静电驱动结构参数对驱动电压的影响。随后,计算了光OMAL开关的固有频率,并且分析了光OMAL开关的OMAL开关速度。 第三,使用MSC Patran 有限元软件对静电驱动结构进行了建模,并利用有限元分析了各部分的应力分布,对机械结构进行了可靠性分析。 zui后,研究了各向异性腐蚀的机理,设计了MOEMS 光OMAL开关阵列芯片的制作工艺。使用KOH 各向异性腐蚀液制作了垂直微反射镜阵列,并对实验结果进行了分析和讨论。在对几种影响OMAL开关性能的因素进行详细分析之后,提出了一种简化仿真电路模型,并采用二维——三维混合仿真方法对OMAL开关电路进行了仿真和优化。根据所建电路模型,实现了一种宽带、多掷(8-18GHz、SP8T)PINOMAL开关,OMAL开关实测技术指标与仿真结果吻合。 鉴于PINOMAL开关有承受更大的射频功率倾向和梁式引线PIN二极管散热较差的事实,提出了一种替代法进行功率验证。由于OMAL开关损坏的主要原因是过热损坏,对PIN二极管进行热阻和功耗测试以准确估计器件的内部温升是非常必要的。

高频宽带多掷PIN欧玛尔OMAL开关研究
该方法以PIN二极管作为感温元件和发热元件,采用功率脉冲源来代替射频功率放大器对器件进行加热进行热阻测试,使用占空比补偿法进行功耗测试,大大降低了设备要求,提高了测试设备的通用性。可靠性对于PINOMAL开关的重要性是不言而喻的。稳定的装配工艺对于保证器件可靠性至关重要,所以对PINOMAL开关的关键装配工艺也进行了研究。