توضیحات
ABSTRACT
A new high reliable microelectromechanical radial contour mode disk resonator is demonstrated with the ability to work at UHF range and high quality factor in both vacuum and air. The hollow disk structure of resonator with a ring shape anchor makes it capable to work at higher frequencies without downscaling. The ring shape anchor, which is placed at the stress free nodal zone of resonator at the desired resonance mode, causes significantly low insertion loss and therefore high quality factor. Such an anchor seems to be more reliable than stem shape anchor reported at previous papers. The motional resistance of the resonator is decreased due to displacement of the electrodes in both inside and outside of the structure. In addition to providing simulation results, this paper formulates the resonance frequency and calculates the optimum location of the anchor. Transfer function, resonance frequency and anchor displacement versus inner radius are studied.
INTRODUCTION
As a result of enormous progress in the communication technology, in recent years low frequency bands become more crowded and tendency to design communication circuits at higher frequency bands increases. Also monolithic communication transceivers are highly desirable for today’s wireless communication applications. Current RF designs depend on off-chip components to implement key building blocks of RF front-end transceivers. One of the most important blocks is oscillator. In most circuits the oscillator employs discrete resonators such as SAW or ceramic structures for achieving higher Q’s and then low phase noise characteristics. But the integration of SAW and ceramic filters with transistor circuits is seems to be the major problem of designing a monolithic transceiver. Recently demonstrated micro-scale high-Q passive components utilizing microelectromechanical systems (MEMS) technology allow on-chip integration of resonators alongside transistor circuits. Using this technique complete integration of analog functions such as filters, mixers, reference oscilla There are some challenges encountered with MEMS resonators such as limited frequency range and attaining high quality factor without vacuum encapsulation, which are reported to be relatively alleviated using recently progressed disk resonators . This type of resonators could break GHz barrier of working frequency and provide a very large energy of resonance to achieve high-Q. Large amount of motional resistance is another problem that is halved using wine-glass resonator methods.
چکیده
رزوناتور دیسک حالت کانونی رادیال با میکرو الکترومکانیکی جدید با توانایی کار در دامنه UHF و ضریب کیفیت بالا در هر دو خلاء و هوا نشان داده می شود. ساختار دیسک توخالی رزوناتور با لنگر شکل حلقه باعث می شود که در فرکانس های بالاتر بدون کاهش سرعت کار کند. لنگر شکل حلقه، که در ناحیه گره آزاد استرس رزوناتور در حالت رزونانس مورد نظر قرار می گیرد، باعث کاهش قابل ملاحظه ای درج و بنابراین کیفیت بالا می شود. چنین لنگر به نظر می رسد قابل اعتماد تر از لنگر شکل ساقه است که در مقالات قبلی گزارش شده است. مقاومت حرارتی رزوناتور به دلیل جابجایی الکترودها در داخل و خارج از ساختار کاهش می یابد. علاوه بر ارائه نتایج شبیه سازی، این مقاله فرکانس رزونانس را تشکیل می دهد و محل مطلوب لنگر را محاسبه می کند. تابع انتقال، فرکانس رزونانس و جابجایی لنگر نسبت به شعاع داخلی مطالعه می شود.
مقدمه
در نتیجه پیشرفت عظیمی در تکنولوژی ارتباطات، در سال های اخیر باند فرکانس پایین بیشتر شلوغ شده و تمایل به طراحی مدارهای ارتباطی در باندهای فرکانس بالاتر افزایش می یابد. گیرنده های ارتباط یکپارچه برای برنامه های ارتباطات بی سیم بسیار مطلوب هستند. طرح های RF کنونی به اجزای غیر تراشه بستگی دارد تا بلوک های کلیدی ساخت RF فرستنده های جلو را به کار گیرند. یکی از مهمترین بلوکها نوسانگر است. در اغلب مدارها، نوسانگر از رزوناتورهای گسسته مانند ساختارهای SAW یا سرامیک برای دستیابی به ویژگی های نویز فیزیکی پایین تر و سپس فاز پایین استفاده می کند. اما ادغام فیلترهای SAW و سرامیک با مدارهای ترانزیستور، به نظر می رسد مشکل اصلی طراحی یک فرستنده ی یکپارچه است. با استفاده از سیستم های میکرو الکترومکانیکی (MEMS) که اخیرا در اجزای منفعل با ضریب نفوذ میکرو مقیاس دیده شده اند، می توان یکسانی از رزوناتورها را در کنار مدار ترانزیستور به کار برد. با استفاده از این تکنیک یکپارچه سازی کامل عملکرد توابع آنالوگ مانند فیلترها، میکسرها، اسکایپ مرجع برخی از چالش های مواجه با رزوناتورهای MEMS مانند محدوده فرکانس محدود و به دست آوردن عامل کیفیت بالا بدون encapsulation خلا، وجود دارد که گزارش شده است با استفاده از رزوناتورهای دیسک به تازگی پیشرفت . این نوع رزوناتورها می توانند مانع فرکانس کاری فرکانس کارکرد GHz را ایجاد کنند و انرژی زیادی برای رسیدن به Q بالا ایجاد کنند. مقدار زیادی مقاومت حرارتی یک مشکل دیگر است که با استفاده از روش رزوناتور بطری تقریبا نصف شده است.
Year: 2010
Publisher : Eighteenth International Energy Conference of Iran
By : Masoud Baghelani , Habib Badri Ghavifekr
File Information: English Language/ 5 Page / size: 817 KB
سال :1389
ناشر : هجدهمین کنفرانس بین المللی برق ایران
کاری از : مسعود بغلانی، حبیب بدری قویفکر
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 5صفحه / حجم : KB 817
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.