射頻通信技術
發布時間:2012/4/13 20:20:41 訪問次數:2147
RF技術由于自身因素的限制,并不SC2616MLTRT適合于小型化的無線傳感器節點中使用。原因如下。
①為了保證某些波段的通信有效性,天線長度會到達幾厘米,這對節點的小型化設計來說是不可接受的。
②RF發射器效率較低。
在設計必需使用RF技術的節點時,采用MEMS技術能有效地減小收發器的體積。一個典型的超外差式射頻模塊中包括諧振器、濾波器、開關及可調電容器等必須以芯片外元件的形式實現的高Q值器件。每一種器件都有可能被集成到芯片中的MEMS無源器件所取代,從而減小整體的體積。
可被集成到片上的RF MEMS基礎元件有可變電容器、RF MEMS開關、MEMS電感、MEMS諧振器、MEMS濾波器、MEMS傳輸線、MEMS穆相器、微型天線等。
常規方法制造的可變電容器體積大、Q值低、所需的調節電壓大,不適合用于無線傳感器節點的小型化設計。采用MEMS技術制造的可變電容器可以克服常規電容器的缺點。MEMS電容器主要有兩種形式:平行板和叉指式。前者利用的是微機械彈簧使平行的上下板之間保持一定的距離,而該距離可以在靜電的作用下發生變化,從而構成可變的電容器;后者利用兩片齒狀平行板構成電容器,通過調節兩板的相互嵌入程度來調節電容的大小。
RF MEMS開關分為串聯和并聯開關。接觸式串聯開關通過懸空的微帶線的運動實現微波傳輸線的通斷。并聯開關采用共面波導,通過可動的機械結構控制在信號線和地線之間的電容,實現微波信號的通斷。
MEMS電感主要是通過兩種方法來提高Q值。一是將電感線圈制作在絕緣層上,與襯底構成懸空結構,另一種方法是利用螺旋狀的NiFe薄膜作為電感線圈的核心提高磁通量。
在無線收發器中,常規的諧振器Q值已能達到10 000~25 000。MEMS諧振器在達到此性能的同時,在低功耗、體積方面的優勢遠遠超過常規諧振器。目前的MEMS諧振器主要有自由梁諧振器、薄膜聲體波諧振器、靜電梳狀結構諧振器、腔結構微機械諧振器4類。
曰前在無線收發器中的濾波器主要是SAW濾波器。SAW濾波器有較高的Q值,但是不能實現微型化,不能集成到芯片中。目前微機械濾波器有兩端固支梁微機械濾波器、折疊梁微機械濾波器及微帶線微機械濾波器等幾種類型。
MEMS傳輸線可以大大削弱襯底對傳輸線性能的影響,并可以集成在微波集成電路中。一種常見的MEMS傳輸線是,先采用體硅工藝制作懸空的膜片,再在這種膜片上制作Au微帶傳輸線(該傳輸線采用高阻硅襯底)。這種傳輸線的損耗極小,帶寬很大,可以達到320GHz:。
天線的大小是RF技術在無線傳感器節點的小型化設計中的最大障礙之一。MEMS技術目前已經被用于不同頻段的平面或三維微型天線中,以提高天線的效率和縮小天線的尺寸。其中產生的微帶天線有簡單、易于集成的特點,目前已經得到了廣泛的應用。
①為了保證某些波段的通信有效性,天線長度會到達幾厘米,這對節點的小型化設計來說是不可接受的。
②RF發射器效率較低。
在設計必需使用RF技術的節點時,采用MEMS技術能有效地減小收發器的體積。一個典型的超外差式射頻模塊中包括諧振器、濾波器、開關及可調電容器等必須以芯片外元件的形式實現的高Q值器件。每一種器件都有可能被集成到芯片中的MEMS無源器件所取代,從而減小整體的體積。
可被集成到片上的RF MEMS基礎元件有可變電容器、RF MEMS開關、MEMS電感、MEMS諧振器、MEMS濾波器、MEMS傳輸線、MEMS穆相器、微型天線等。
常規方法制造的可變電容器體積大、Q值低、所需的調節電壓大,不適合用于無線傳感器節點的小型化設計。采用MEMS技術制造的可變電容器可以克服常規電容器的缺點。MEMS電容器主要有兩種形式:平行板和叉指式。前者利用的是微機械彈簧使平行的上下板之間保持一定的距離,而該距離可以在靜電的作用下發生變化,從而構成可變的電容器;后者利用兩片齒狀平行板構成電容器,通過調節兩板的相互嵌入程度來調節電容的大小。
RF MEMS開關分為串聯和并聯開關。接觸式串聯開關通過懸空的微帶線的運動實現微波傳輸線的通斷。并聯開關采用共面波導,通過可動的機械結構控制在信號線和地線之間的電容,實現微波信號的通斷。
MEMS電感主要是通過兩種方法來提高Q值。一是將電感線圈制作在絕緣層上,與襯底構成懸空結構,另一種方法是利用螺旋狀的NiFe薄膜作為電感線圈的核心提高磁通量。
在無線收發器中,常規的諧振器Q值已能達到10 000~25 000。MEMS諧振器在達到此性能的同時,在低功耗、體積方面的優勢遠遠超過常規諧振器。目前的MEMS諧振器主要有自由梁諧振器、薄膜聲體波諧振器、靜電梳狀結構諧振器、腔結構微機械諧振器4類。
曰前在無線收發器中的濾波器主要是SAW濾波器。SAW濾波器有較高的Q值,但是不能實現微型化,不能集成到芯片中。目前微機械濾波器有兩端固支梁微機械濾波器、折疊梁微機械濾波器及微帶線微機械濾波器等幾種類型。
MEMS傳輸線可以大大削弱襯底對傳輸線性能的影響,并可以集成在微波集成電路中。一種常見的MEMS傳輸線是,先采用體硅工藝制作懸空的膜片,再在這種膜片上制作Au微帶傳輸線(該傳輸線采用高阻硅襯底)。這種傳輸線的損耗極小,帶寬很大,可以達到320GHz:。
天線的大小是RF技術在無線傳感器節點的小型化設計中的最大障礙之一。MEMS技術目前已經被用于不同頻段的平面或三維微型天線中,以提高天線的效率和縮小天線的尺寸。其中產生的微帶天線有簡單、易于集成的特點,目前已經得到了廣泛的應用。
RF技術由于自身因素的限制,并不SC2616MLTRT適合于小型化的無線傳感器節點中使用。原因如下。
①為了保證某些波段的通信有效性,天線長度會到達幾厘米,這對節點的小型化設計來說是不可接受的。
②RF發射器效率較低。
在設計必需使用RF技術的節點時,采用MEMS技術能有效地減小收發器的體積。一個典型的超外差式射頻模塊中包括諧振器、濾波器、開關及可調電容器等必須以芯片外元件的形式實現的高Q值器件。每一種器件都有可能被集成到芯片中的MEMS無源器件所取代,從而減小整體的體積。
可被集成到片上的RF MEMS基礎元件有可變電容器、RF MEMS開關、MEMS電感、MEMS諧振器、MEMS濾波器、MEMS傳輸線、MEMS穆相器、微型天線等。
常規方法制造的可變電容器體積大、Q值低、所需的調節電壓大,不適合用于無線傳感器節點的小型化設計。采用MEMS技術制造的可變電容器可以克服常規電容器的缺點。MEMS電容器主要有兩種形式:平行板和叉指式。前者利用的是微機械彈簧使平行的上下板之間保持一定的距離,而該距離可以在靜電的作用下發生變化,從而構成可變的電容器;后者利用兩片齒狀平行板構成電容器,通過調節兩板的相互嵌入程度來調節電容的大小。
RF MEMS開關分為串聯和并聯開關。接觸式串聯開關通過懸空的微帶線的運動實現微波傳輸線的通斷。并聯開關采用共面波導,通過可動的機械結構控制在信號線和地線之間的電容,實現微波信號的通斷。
MEMS電感主要是通過兩種方法來提高Q值。一是將電感線圈制作在絕緣層上,與襯底構成懸空結構,另一種方法是利用螺旋狀的NiFe薄膜作為電感線圈的核心提高磁通量。
在無線收發器中,常規的諧振器Q值已能達到10 000~25 000。MEMS諧振器在達到此性能的同時,在低功耗、體積方面的優勢遠遠超過常規諧振器。目前的MEMS諧振器主要有自由梁諧振器、薄膜聲體波諧振器、靜電梳狀結構諧振器、腔結構微機械諧振器4類。
曰前在無線收發器中的濾波器主要是SAW濾波器。SAW濾波器有較高的Q值,但是不能實現微型化,不能集成到芯片中。目前微機械濾波器有兩端固支梁微機械濾波器、折疊梁微機械濾波器及微帶線微機械濾波器等幾種類型。
MEMS傳輸線可以大大削弱襯底對傳輸線性能的影響,并可以集成在微波集成電路中。一種常見的MEMS傳輸線是,先采用體硅工藝制作懸空的膜片,再在這種膜片上制作Au微帶傳輸線(該傳輸線采用高阻硅襯底)。這種傳輸線的損耗極小,帶寬很大,可以達到320GHz:。
天線的大小是RF技術在無線傳感器節點的小型化設計中的最大障礙之一。MEMS技術目前已經被用于不同頻段的平面或三維微型天線中,以提高天線的效率和縮小天線的尺寸。其中產生的微帶天線有簡單、易于集成的特點,目前已經得到了廣泛的應用。
①為了保證某些波段的通信有效性,天線長度會到達幾厘米,這對節點的小型化設計來說是不可接受的。
②RF發射器效率較低。
在設計必需使用RF技術的節點時,采用MEMS技術能有效地減小收發器的體積。一個典型的超外差式射頻模塊中包括諧振器、濾波器、開關及可調電容器等必須以芯片外元件的形式實現的高Q值器件。每一種器件都有可能被集成到芯片中的MEMS無源器件所取代,從而減小整體的體積。
可被集成到片上的RF MEMS基礎元件有可變電容器、RF MEMS開關、MEMS電感、MEMS諧振器、MEMS濾波器、MEMS傳輸線、MEMS穆相器、微型天線等。
常規方法制造的可變電容器體積大、Q值低、所需的調節電壓大,不適合用于無線傳感器節點的小型化設計。采用MEMS技術制造的可變電容器可以克服常規電容器的缺點。MEMS電容器主要有兩種形式:平行板和叉指式。前者利用的是微機械彈簧使平行的上下板之間保持一定的距離,而該距離可以在靜電的作用下發生變化,從而構成可變的電容器;后者利用兩片齒狀平行板構成電容器,通過調節兩板的相互嵌入程度來調節電容的大小。
RF MEMS開關分為串聯和并聯開關。接觸式串聯開關通過懸空的微帶線的運動實現微波傳輸線的通斷。并聯開關采用共面波導,通過可動的機械結構控制在信號線和地線之間的電容,實現微波信號的通斷。
MEMS電感主要是通過兩種方法來提高Q值。一是將電感線圈制作在絕緣層上,與襯底構成懸空結構,另一種方法是利用螺旋狀的NiFe薄膜作為電感線圈的核心提高磁通量。
在無線收發器中,常規的諧振器Q值已能達到10 000~25 000。MEMS諧振器在達到此性能的同時,在低功耗、體積方面的優勢遠遠超過常規諧振器。目前的MEMS諧振器主要有自由梁諧振器、薄膜聲體波諧振器、靜電梳狀結構諧振器、腔結構微機械諧振器4類。
曰前在無線收發器中的濾波器主要是SAW濾波器。SAW濾波器有較高的Q值,但是不能實現微型化,不能集成到芯片中。目前微機械濾波器有兩端固支梁微機械濾波器、折疊梁微機械濾波器及微帶線微機械濾波器等幾種類型。
MEMS傳輸線可以大大削弱襯底對傳輸線性能的影響,并可以集成在微波集成電路中。一種常見的MEMS傳輸線是,先采用體硅工藝制作懸空的膜片,再在這種膜片上制作Au微帶傳輸線(該傳輸線采用高阻硅襯底)。這種傳輸線的損耗極小,帶寬很大,可以達到320GHz:。
天線的大小是RF技術在無線傳感器節點的小型化設計中的最大障礙之一。MEMS技術目前已經被用于不同頻段的平面或三維微型天線中,以提高天線的效率和縮小天線的尺寸。其中產生的微帶天線有簡單、易于集成的特點,目前已經得到了廣泛的應用。
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