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第七章开关和移相器RF MEMS
1.在CPW传输线中引入MEMS并联开关,将会引起阻抗失配,试分析通过什么设计方法可以实现传输线与开关之间的阻抗匹配?线路变换法线路变换法是通过改变线路参数来实现阻抗匹配的方法其中最常见的是通过变压器实现阻抗匹配变压器可以将电路中的阻抗变换为不同的阻抗,从而实现阻抗匹配反射法反射法是利用负载端口的反射系数来实现阻抗匹配的方法通过改变负载端口的反射系数,使其等于源端口的反射系数,从而实现阻抗匹配
2.影响MEMS开关开启电压的因素有哪些其中哪些与工艺因素相关,哪些与尺寸设计因素相关?较主要的因素是MOS管的工艺参数,包括沟道长度、沟道宽度、氧化层厚度等这些参数会影响MOS管的结构和电场分布,从而影响开启电压的大小此外,温度、电场强度、衬底电压等因素也会对开启电压产生影响
3.对于MEMS并联开关,如何用测试所得的S参量曲线反推其串联电阻Rs的大小要通过测试得到的S参数曲线来反推MEMS并联开关的串联电阻Rs,可以使用以下方法:
1.首先,观察测试得到的S参数曲线中的反射系数S11对于MEMS并联开关,当开关处于关闭状态时,理想情况下应该有很低的反射系数因此,找到S11曲线的最小值点对应的频率
2.在该频率点处,反射系数由以下方程给出S11=|Zs-Z0/Zs+ZO「2其中,Zs为串联电阻Rs的阻抗,Z0为特性阻抗
3.将方程重排,得到以下形式Zs=Z0*1-sqrt S11/1+sqrt Sil在这个方程中,我们可以使用已知的特性阻抗Z0值和测得的反射系数S11值来计算串联电阻Rs
4.对于一个MEMS并联开关,已知其Cd=
2.8fF,L=7pH,试求其在up态和CLF35,down态时,开关的LC串联谐振频率答案略
5.利用MEMS并联开关构造反射线型移相器,若开关的up态电容为60任,则在10GHz频率上,该电容在up态会产生多大的相移?答案略
6.利用串联开关构造反射线型移相器,若开关的up态电容为3fF,则在10GHz和30GHz频率处分别产生多大的反射相位?答案略
7.3位数字式移相器基于一组
45、
90、180°的延迟线网络来实现,试问这种移相器利用不同位的组合可能产生多少种相移量?对于一个3位数字式移相器,每一位可以选择使用
45、90和180的延迟线来实现相移因此,每个位有3种可能的选择根据乘法原理,我们可以将每一位的选择相乘,以确定不同位的组合可能产生的相移量的总数在这种情况下,3个位分别为个位、十位和百位总的相移量可能的组合数=个位可能的选择数*十位可能的选择数*百位可能的选择数=3*3*3二27因此,这种3位数字式移相器利用不同位的组合可能产生27种不同的相移量。