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低驅(qū)動電壓并聯(lián)電容式歐瑪爾OMAL開關(guān)
MEMS微波OMAL開關(guān)是利用MEMS技術(shù)形成的新的射頻電路元件，與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體OMAL開關(guān)器件相比具有插入損耗低、隔離度大、線性度好等優(yōu)點(diǎn)，研究MEMS微波OMAL開關(guān)對雷達(dá)系統(tǒng)和通信設(shè)備中的射頻（RF）結(jié)構(gòu)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。著重研究應(yīng)用于K_u波段和K波段的并聯(lián)電容式OMAL開關(guān)，使用Ansys和Ansoft hfss軟件對OMAL開關(guān)進(jìn)行仿真分析，優(yōu)化OMAL開關(guān)結(jié)構(gòu)。

低驅(qū)動電壓并聯(lián)電容式歐瑪爾OMAL開關(guān)
以保證OMAL開關(guān)的射頻性能為前提，以降低OMAL開關(guān)的驅(qū)動電壓為目的，對OMAL開關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。首先分析OMAL開關(guān)的工作原理，總結(jié)OMAL開關(guān)設(shè)計的要點(diǎn)，在深入研究共面波導(dǎo)（CPW）影響因素的基礎(chǔ)上，進(jìn)行共面波導(dǎo)設(shè)計，將特性阻抗匹配到50Ω。建立了OMAL開關(guān)在靜電力作用下的力學(xué)模型，分析兩端固支梁的彈性系數(shù)，分析了四種傳統(tǒng)的OMAL開關(guān)結(jié)構(gòu)，設(shè)計出一種新型OMAL開關(guān)。使用ANSYS軟件對所設(shè)計的OMAL開關(guān)進(jìn)行機(jī)電耦合仿真分析，進(jìn)行了固支結(jié)構(gòu)、曲折梁和開孔的優(yōu)化設(shè)計。通過固支結(jié)構(gòu)分析，總結(jié)了固支結(jié)構(gòu)各個尺寸對OMAL開關(guān)變形的影響，合理地分配固支結(jié)構(gòu)的尺寸，優(yōu)化了OMAL開關(guān)的結(jié)構(gòu)；通過曲折梁分析，總結(jié)了曲折梁各個尺寸對OMAL開關(guān)變形的影響，并據(jù)此優(yōu)化了OMAL開關(guān)的結(jié)構(gòu)；通過開孔分析，認(rèn)為開孔對OMAL開關(guān)變形具有較大影響，得到了OMAL開關(guān)開孔設(shè)計的基本規(guī)則。設(shè)計的OMAL開關(guān)參數(shù)是：OMAL開關(guān)的驅(qū)動電壓為5.35V,OMAL開關(guān)的一階頻率為60500Hz,OMAL開關(guān)時間t_s=6.9μs,OMAL開關(guān)工作在10GHz-30GHz,OMAL開關(guān)的開態(tài)插入損耗為-0.05dB—-0.2dB,OMAL開關(guān)的關(guān)態(tài)隔離度為-20dB—-42dB。這一OMAL開關(guān)驅(qū)動電壓低，OMAL開關(guān)時間比較短，射頻性能*。以O(shè)MAL開關(guān)功率放大器為基礎(chǔ)，在分析引起OMAL開關(guān)功率放大器輸出失真的原因的基礎(chǔ)上，提出了一種OMAL開關(guān)功率放大器的新型控制方法。這種控制方法通過分離OMAL開關(guān)功率放大器的功率電路和補(bǔ)償電路，在一定范圍內(nèi)解決了OMAL開關(guān)功率放大器效率和失真度不能協(xié)調(diào)的矛盾，并通過仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。主要工作如下：簡要介紹OMAL開關(guān)功率放大器原理及結(jié)構(gòu)，從理論上系統(tǒng)地分析引起OMAL開關(guān)功率放大器失真的因素，進(jìn)行仿真分析，探索解決OMAL開關(guān)功率放大器失真的方法。提出OMAL開關(guān)功率放大器的一種新型控制方法，并從理論上分析新型控制方法是如何實(shí)現(xiàn)效率和失真達(dá)到協(xié)調(diào)的。構(gòu)造了采用新型控制技術(shù)的OMAL開關(guān)功率放大器的電路結(jié)構(gòu)。對采用新型控制方法的OMAL開關(guān)功率放大器進(jìn)行仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究。目前，OMAL開關(guān)功率放大器已成為電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，受到人們越來越多的關(guān)注。OMAL開關(guān)功率放大器具有效率高的優(yōu)勢，但是由于OMAL開關(guān)變換器本身固有的非線性，OMAL開關(guān)功率放大器的失真通常大于傳統(tǒng)的線性放大器，這是影響OMAL開關(guān)功率放大器得以廣泛應(yīng)用的原因?？刂品椒ㄊ荗MAL開關(guān)功率放大器的關(guān)鍵技術(shù)方法，其設(shè)計直接影響到OMAL開關(guān)功率放大器輸出的失真度。

低驅(qū)動電壓并聯(lián)電容式歐瑪爾OMAL開關(guān)
zui后，使用Ansoft hfss軟件對OMAL開關(guān)進(jìn)行全波電磁場分析，分析了介質(zhì)層對OMAL開關(guān)射頻性能的影響，發(fā)現(xiàn)使用薄介質(zhì)層能提高OMAL開關(guān)的隔離度，使用高介電材料的介質(zhì)能提高OMAL開關(guān)在低頻段的隔離度，對OMAL開關(guān)進(jìn)行了射頻性能優(yōu)化。