硅基mems微波帶通濾波器的設(shè)計及制備

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1、＿：分類號：ＴＮ６０３．５單位代碼Ｓ１Ｍ１０學號：紛０１３０鎖７＇ｍｍＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＯｆＣｌｉｉｎａ碩生學位論文枉基ＭＥＭＳ微波帶通濾波器的設(shè)計及制備■．翊碩纖生謙＾＿—＾；—隹：通＾ｉｍｍｍ麵陽、歐顯：黨今：學科專業(yè)輸做器及ＩＩＩ械：；制爹；原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引巧的內(nèi)容外，本論文不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或

2、撰寫過的科研成果。對本義的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中明確方式標明。本聲明的法律責任由本人承擔。〇論文作者簽名：日期：心仁言．覆泉卒＿關(guān)于學位論文使用權(quán)的說明本人完全Ｔ解中北大學有關(guān)保管、使用學位論文的規(guī)定；，其中包括③’①學校有權(quán)保管、并向有關(guān)部ｎ送交學位論文的原件與復印件；學校可Ｗ采用影巧、縮印或其它復制手段復制并保存學位論文；⑤學?？稍试S學位論文被查巧或借閒；④學?？桑讓W術(shù)交流為目的，復制贈送和交換學位論文；⑤學?？桑迊V公布學位論文的全部

3、或部分內(nèi)容（保密學位論文在解密后遵守此規(guī)定）。簽名心Ｕ．Ｗ。：日期：＿ｆ裘ｆ—巧導師簽名：日期；ＷＬｔ知圖書分類號TN603.5密級非密注1UDC620碩士學位論文硅基MEMS微波帶通濾波器的設(shè)計及制備翟瓊?cè)A指導教師（姓名、職稱）薛晨陽（教授）、歐毅（副研究員）申請學位級別工學碩士專業(yè)名稱精密儀器及機械論文提交日期2016年5月23日論文答辯日期2016年5月26日學位授予日期2016年月日論文評閱人王娟芬陳新偉唐軍答辯委員會主席周駿2016年5月27日注1：注明《國際十進

4、分類法UDC》的分類中北大學學位論文硅基MEMS微波帶通濾波器的設(shè)計及制備摘要作為實現(xiàn)信道頻譜分配的關(guān)鍵無源器件，微波濾波器在無線通信等領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。現(xiàn)代無線通信技術(shù)的快速發(fā)展使無線電頻譜資源顯得相對稀缺，人類社會對于通信設(shè)備提出了更加嚴苛的要求，如小型化、集成化、高性能、低成本等。因此，實現(xiàn)體積小、重量輕、易加工、成本低、品質(zhì)因數(shù)高且易于集成的無源濾波器，業(yè)已成為當前微波技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。本文在總結(jié)國內(nèi)外微波濾波器及RFMEMS濾波器研究和發(fā)展狀況的基礎(chǔ)上，從帶通濾波器的設(shè)計原理出發(fā)

5、，提出系統(tǒng)的總體解決方案，包括采用帶狀線交指結(jié)構(gòu)實現(xiàn)濾波、開路端SIR實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的準叉指帶通濾波器、接地共平面波導實現(xiàn)輸入輸出、硅基MEMS技術(shù)等。對性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)各異的濾波器進行分析和設(shè)計，并采用三維電磁仿真軟件CST對濾波器進行模擬仿真。根據(jù)器件結(jié)構(gòu)繪制版圖制造掩膜版，在對關(guān)鍵工藝進行單項實驗驗證的基礎(chǔ)上整合出完整的CMOS-MEMS兼容的工藝流程，經(jīng)過多次工藝流片，實現(xiàn)了制作在高阻硅襯底上的MEMS帶通濾波器芯片：雙層400μm厚的n型(100)4英寸硅晶圓通過金金鍵合，DRIE刻蝕獲得垂直

6、通孔陣列，上下表面通過Au金屬化實現(xiàn)接地。本文完成了濾波器的設(shè)計、仿真、制備和測試流程，通過測試結(jié)果與仿真結(jié)果的比較分析，驗證了基于帶狀線交指結(jié)構(gòu)的濾波器設(shè)計方法和MEMS工藝技術(shù)的可靠性。關(guān)鍵詞：MEMS，帶通濾波器，交指，共面波導，階躍阻抗諧振器中北大學學位論文DesignandRealizationonSilicon-basedMEMSMicrowaveBandpassFilterAbstractFiltersplayimportantrolesinmanyRF/microwaveapplic

7、ations，whichfundamentaluseinwirelesscommunicationengineeringistoshapesignalspectrum.Therapiddevelopmentofmodernwirelesscommunicationtechnologymakesradiospectrumresourcesscarcerelatively.EmergingapplicationscontinuetochallengeRF/microwavefilterswithever

8、morestringentrequirementofhigherperformance,smallersize,lighterweight,andlowercost,whichbecometheresearchhotspotofmicrowavefilter.First,thispapersummarizesthecurrentsituationofmicrowavefiltersandtheresearchstatusofRFMEMSfilters.Then,iti