دانشکده فنی
گروه مهندسی برق
پژوهشکده میکروالکترونیک
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
استاد راهنما: دکتر ابراهیم عباسپور ثانی
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود
تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
در این پایان نامه سعی شده است که ابتدا شرح کاملی از ساختار انواع سوئیچ های میکروماشینی و همچنین نحوه مدلسازی این میکروسوئیچ ها با عناصر فشرده الکتریکی بیان گردد. سپس طراحی کامل یک سوئیچ میکروماشینی فرکانس بالا با استفاده از سیستم تحریک شانه ای عمودی ارائه گردد. چگونگی ایجاد نیروی الکترواستاتیکی در ساختارهای تحریک شانه ای در فصل جداگانه ای شرح داده شده است. ویژگی ساختار جدید ارائه شده، ولتاژ تحریک کم و مشخصه جابه جایی نسبتا خطی و تلفات سیگنال انتقالی بسیار کم آن در فرکانس های بالا می باشد.
به منظور بررسی مزایای طرح پیشنهادی، پارامترهای اصلی آن با میکروسوئیچ با صفحات موازی مقایسه گردیده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی ها نشان می دهد که اندازه ولتاژ تحریک 13% و میزان مشخصه خطی نمودار جابه جایی برحسب   ولتاژ 40% نسبت به ساختار میکروسوئیچ با صفحات موازی بهبود یافته است. امروزه با گسترش مخابرات بی سیم استفاده از قطعات الکترونیکی بسیار کوچک و با توان مصرفی کم بسیار ضروری می باشد. همچنین این قطعات به منظور استفاده در فرکانس های بالای مغناطیسی باید تلفات انتقالی و ولتاژ مصرفی کمی داشته باشند. برخلاف تلفات انتقالی مغناطیسی زیاد ساختارهای متداول در فرکانس های بالا، تلفات انتقالی ساختار ارائه شده بسیار کم می باشد به طوری در فرکانس 50GHz میزان تلفات فقط 0/2dB- می باشد.
به دلیل قابلیت ساخته شدن این میکروسوئیچ بر روی زیرلایه سیلیکانی، قابلیت کارایی این ساختار بسیار خوب می باشد. کلیه شبیه سازی های مکانیکی این میکروسوئیچ توسط نرم افزار intellisuit و شبیه سازی های مغناطیسی آن توسط نرم افزار HFSS انجام شده است. از مشخصات مغناطیسی مهم یک میکروسوئیچ، دارا بودن ایزولاسیون بالا و ضریب بازگشت بسیار کم می باشد. میکروسوئیچ پیشنهادی به گونه ای طراحی شده که این دو مشخصه مغناطیسی مهم را دارا می باشد. همچنین به واسطه کم بودن ضریب بازگشت سیگنال در این میکروسوئیچ، تلفات انتقالی سیگنال بسیار کم می باشد.
مقدمه: سوئیچ های الکترومغناطیسی
یکی از اجزای اصلی مدارات الکترونیکی مدرن، امپدانس متغیر می باشد. ساده ترین امپدانس متغیر، یک سوئیچ مکانیکی است که امپدانس آن به وسیله یک کنتاکت از اتصال کوتاه به مدار باز تغییر می کند که این عمل مسیر عبور جریان را قطع می نماید. تحقیقات بسیار وسیع و روبه رشدی که در زمینه میکروالکترونیک انجام می گردد بر پایه ترکیب دو حوزه مکانیکی و الکتریکی می باشد. به این جهت به عنوان سیستم های میکرو الکترومکانیکی نام گرفته است. سوئیچ های الکتریکی به عنوان وسیله ای که می توانند مدار مسیر جریان را باز و بسته کنند، در مدارهای الکترونیکی نقش بسیار مهمی دارند.
اوایل بسیاری از سوئیچ ها قطعات کنتاکت مکانیکی حجمی بودند. با توسعه قطعات حالت جامد مدرن، ترانزیستورها و دیودها به گروه سوئیچ ها ملحق شدند. هرچند تمام این