张志强
- 作品数：10 被引量：6H指数：2
- 供职机构：东南大学电子科学与工程学院微电子机械系统教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 硅基电感模型中衬底涡流效应和分布效应分析(英文)
- 2009年
- 提出了衬底涡流影响因子和分布效应发生频率的概念,该概念能够准确地反映衬底涡流效应和分布效应与衬底电阻率、电感线圈长度等参数的关系.一个制作在低阻硅和高阻硅衬底上的6圈,线圈长度为3060μm的电感,其衬底涡流影响因子分别为0.3和0.04,分布效应发生频率分别为1.5GHz和14.5GHz.实验表明,低阻硅上该电感的等效电路模型必须包含衬底涡流效应和分布效应;而高阻硅上该电感的等效电路模型可以不包含衬底涡流效应和分布效应(测试范围为0.1～12GHz),其简化等效电路模型仍具有较高的精度,误差在7%之内.
- 武锐廖小平张志强杨乐
- 关键词：等效电路模型
- MEMS微波功率传感器的系统级建模被引量：3
- 2021年
- 提出了一种基于力-电和热-电原理的MEMS微波功率传感器,并依次对基于力-电转换原理的电容式MEMS微波功率传感器和基于热-电转换原理的热电式MEMS微波功率传感器进行建模。其一是通过采用挠度方程对力-电转换原理部分的固支梁建立力-电模型;二是通过采用热传导方程对热-电转换原理部分的温度分布建立二维热-电模型。最后将微波功率等效为均方根电压,以固支梁形变量为线索串联起力-电和热-电转换原理部分,研究微波功率、力-电转换原理部分的固支梁形变以及热-电转换原理部分的热电势之间关系,进而得到包含多物理场的系统级模型。对于电容式传感器,解析模型仿真结果与HFSS仿真结果具有较好的一致性,验证了其模型的有效性;而对于热电式传感器,衬底膜的厚度越薄,热电堆的冷热两端温差越高,进而输出热电势越大。结果表明,该MEMS微波功率传感器在30 GHz~35 GHz时插入损耗S_(11)在-0.1 dB~-0.3 dB范围内,反射损耗S_(11)小于-18 dB;当输入微波功率分别为160 mW和320 mW时,热电势在32 GHz时分别为42.41 mV和84.85 mV,在40 GHz时分别为40.03 mV和79.11 mV。
- 孙国琛张志强刘佳琦郑从兵
- 关键词：MEMS微波功率传感器系统级建模
- 掺杂n^(+) GaAs的热电式MEMS微波功率传感器在Ka波段的研究
- 2022年
- 本文主要通过理论设计和性能测试,研究了热电堆的半导体臂n^(+)GaAs的掺杂浓度对热电式MEMS微波功率传感器在Ka波段工作性能的影响。该类传感器基于微波功率-热-电转换原理工作,其中热电堆是由半导体臂n^(+)GaAs和金属臂Au构成。通过建立理论分析模型,探究了灵敏度、信噪比与掺杂浓度之间的关系,以指导传感器的结构设计,并基于GaAs MMIC工艺制备了四种n^(+)GaAs掺杂浓度下MEMS微波功率传感器。实验结果表明:当n^(+)GaAs掺杂浓度分别为2.4×10^(18) cm^(-3)、8.5×10^(17) cm^(-3)、3.2×10^(17) cm^(-3)和1.9×10^(17) cm^(-3)时,测量的灵敏度在30 GHz分别为15.21μV/mW、17.86μV/mW、74.36μV/mW和142.34μV/mW,而其在38 GHz分别为10.91μV/mW、17.88μV/mW、48.94μV/mW和98.59μV/mW,该结果表明灵敏度随掺杂浓度增大而减小;信噪比在30 GHz分别为8.58×10^(5) W^(-1)、6.13×10^(5) W^(-1)、1.38×10^(6) W^(-1)和2.08×10^(6) W^(-1),而其在38 GHz分别为6.44×10^(5) W^(-1)、6.13×10^(5) W^(-1)、1.11×10^(6) W^(-1)和1.47×10^(6) W^(-1),该结果表明信噪比随掺杂浓度的增大先减小再增大。
- 洪阳张志强孙国琛郑从兵刘佳琦
- 关键词：MEMS微波功率传感器
- 薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器研究
- 2023年
- 薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器具有小尺寸、高频、宽频带、高功率容量等特点,符合5G通信系统对射频滤波器的要求,因而成为射频滤波器的研究热点。对FBAR滤波器的结构原理、电路拓扑形式、关键材料和空腔结构方案四个方面进行了综合阐述与研究。首先介绍了FBAR的基本结构、描述了其工作原理,并指出用于衡量性能优劣的两个关键参数——有效压电耦合系数k_(eff)^(2)和品质因数Q。然后概括了FBAR滤波器的电路拓扑形式,并分析了Ladder形式、Lattice形式和Ladder-Lattice组合形式三种电路拓扑形式的特点。随后研究了FBAR滤波器的关键材料——压电材料与电极材料,并进行了性能特性的比较。其次总结了FBAR的空腔工艺制备方案,重点关注硅反面刻蚀型与空气隙型两大类,并给出了对比与讨论。最后对FBAR滤波器的进一步发展做出了展望。
- 廖俊杰冯耀刚万蔡辛蔡春华秦明张志强
- 关键词：MEMS
- 基于MMIC工艺的片上射频LC无源滤波器被引量：1
- 2008年
- 设计、制作了几种基于MMIC工艺的片上LC低通/带通滤波器并进行了测试.测试结果表明,一个3nH的MMIC电感在6.8GHz下品质因数达到13.8,自谐振频率达到15.5GHz;制作的LC低通/带通滤波器的截止频率或中心频率与设计偏差很小,分别为2%和3.3%;低通滤波器在各自通带内的插入损耗小于3dB,带通滤波器在中心频率的插入损耗为7.2dB.
- 武锐廖小平张志强
- 关键词：电感电容MMIC系统集成化小型化
- K波段可调功率分配比的MEMS五端口环形结研究
- 2023年
- 提出了一种基于MEMS悬臂梁开关的五端口环形结的结构,以实现可调谐的功率分配比。在结构上,采用MEMS悬臂梁开关控制环形结信号线是否接地短路,进而控制整体电路的拓扑结构,达到输出端口的功率分配比可调的效果。建立了五端口环形结等效电路的S参数微波系统模型,并通过理论模型与仿真结果相比较,验证了模型的正确性。利用该模型可知,对于四分之一波长时,在UP态,端口1的微波信号功率被等分至端口2和端口4,端口3和端口5近乎无输出;在DOWN态,端口1的微波信号功率被分至端口2、端口3、端口4和端口5输出,其中端口2和端口4的输出功率相等,而端口3和端口5的输出功率为端口2或端口4的一半。经过有限元软件验证,在K波段中心频率22 GHz附近,UP态时S_(11),S_(31),S_(51)均小于-20 dB,S_(21),S_(41)均大于-3.3 dB;DOWN态时S_(11)小于-17 dB,S_(21)-S_(31)和S_(41)-S_(51)均接近3 dB,验证了设计的有效性。
- 蒋亦非戴勇张志华刘佳琦蔡春华张志强
- 关键词：MEMS
- 基于电荷注入机制的驱动电压可重构的MEMS开关被引量：1
- 2020年
- 本文提出了一种新方法来解决传统静电驱动的电容式微机电(MEMS)开关的驱动电压过高的问题。通过对介质层预先注入和存储适量的电荷,在该介质层中形成稳定的内建电势,这将优化MEMS固支梁的下拉操作,从而有效降低MEMS开关的驱动电压。此外,在开关制备完成后,仍可通过调控介质层中注入电荷的数目来调节内建电势大小,从而在不改变MEMS开关结构参数的条件下实现MEMS开关驱动电压的可重构功能。建立了该新型MEMS开关的解析模型,对该新型模型进行分析,并验证了模型的正确性。
- 郑从兵张鹏飞王立峰韩磊张志强黄晓东
- 关键词：MEMS开关电荷注入驱动电压可重构
- Ka波段MEMS共面定向耦合器的模型研究被引量：1
- 2021年
- 本文提出一种基于GaAs MMIC技术的Ka波段MEMS定向耦合器结构,并基于微波网络理论对其建立集总S参数模型,从而实现超宽频带的耦合应用。该耦合器在结构上采用全共面传输线形式以易串并联其他元器件,并采用MEMS空气桥以实现地线互连,而无需片外键合线。在模型上,首先对MEMS共面定向耦合器进行各部件结构划分,并提取出相应等效电路模型,其次利用微波级联理论对各部件进行级联,可解出其整体的S参数。利用该模型分析与优化耦合器的关键尺寸参数,优化后MEMS共面定向耦合器在Ka波段S_(11)小于-20 dB、S_(21)在-0.84 dB~-0.89 dB之间、S_(31)在-10.5 dB~-11.3 dB之间、S41小于-25 dB。利用HFSS软件对在该尺寸结构下定向耦合器进行仿真,在Ka波段其S_(11)小于-25 dB、S_(21)在-0.70 dB~-0.79 dB之间、S_(31)在-9.4 dB~-11.5 dB之间、S_(41)小于-25 dB。通过比较发现数学解析模型和HFSS仿真结果显示了较好的吻合,在Ka波段中心频率处S参数误差小于20%,从而验证了解析模型的合理性和有效性。此外,该Ka波段MEMS定向耦合器的设计和模型可作为研究该类MEMS器件的参考。
- 刘佳琦张志强黄晓东
- 关键词：MEMS定向耦合器KA波段S参数
- 2.5D Chiplet封装结构的热应力研究
- 2023年
- 开展了一种2.5D Chiplet封装结构的热应力研究,形成了一套适用于先进封装的设计理论方法,从而显著提升Chiplet封装性能和降低成本。根据实际生产要求,选择芯片表面应力、底部填充胶应力和封装翘曲三个关键封装性能作为优化目标。首先建立了Chiplet封装模型,采用COMSOL进行有限元仿真,揭示了底部填充胶材料选型、两芯片间底部填充胶高度、塑封料和芯片高度三个参数对上述封装性能的影响规律。然后通过正交试验设计方法获得仿真数据,并基于极差分析法处理相关数据,分析各参数影响因素对优化目标的影响程度,进而获得2.5D Chiplet封装结构的最优参数。最后将优化后Chiplet封装模型通过仿真进行验证,结果表明该封装结构中芯片表面平均应力减小为93%,底部填充胶峰值应力减小为86%,和封装翘曲减低为96%,从而验证了设计的有效性。
- 张中乔新宇龙欣江谢雨龙龚臻张志强
- 关键词：热应力正交试验
- Ka波段在线自检测MEMS微波功分器的设计与优化被引量：3
- 2020年
- 提出了一种基于MEMS技术,由MEMS微波功分器和在线式MEMS微波功率传感器组成的在线自检测MEMS微波功分器,实现了MEMS微波功分器在Ka波段的实时在线功率自检测。MEMS微波功分器为T型功率等分功分器,由共面波导、圆形的不对称共面带线和空气桥构成,三个端口处分别放置三个相同的在线式MEMS微波功率传感器用于端口处信号功率的实时监测。该结构基于GaAs MMIC工艺,它可以与GaAs微波电路实现单片集成。通过ADS和HFSS软件的协同仿真,在中心频率34 GHz处,回波损耗S11小于-30 dB,插入损耗S21(S31)约为-4.7 dB。在26 GHz^40 GHz的频率范围内,S11约小于-15 dB,隔离度S23小于-15 dB。
- 郑从兵张志强黄晓东
- 关键词：MEMS自检测微波功分器微波功率传感器
