در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه ارومیه

دانشکده فنی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

گروه مهندسی برق

پژوهشکده میکروالکترونیک

طراحی و شبیه سازی یک سلف حلزونی قابل تنظیم جدید با تکنولوژی MEMS

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده:
در این پایان نامه طراحی، شبیه سازی و پروسه ساخت یک سلف حلزونی قابل تنظیم با بهره گیری از تکنولوژی MEMS مورد مطالعه قرار گرفته می باشد. این سلف حلزونی قابل تنظیم، به مقصود بهره گیری در مدارات RF مانند: نوسان سازهای کنترل شده با ولتاژ (VCO)، شبکه های تطبیق، تقویت کننده ها و… طراحی شده می باشد. در این طراحی به مقصود قابل تنظیم کردن مقدار اندوکتانس سلف، از روش الکترو استاتیک و از حرکت یک بازوی پیش آمده بالای سلف و تغییر مقدار شار مغناطیسی عبوری از آن بهره گیری شده می باشد. مقدار اندوکتانس این سلف از 1/581nH به 0/681nH تغییر می ‌کند . به این ترتیب قابلیت تنظیم مقدار اندوکتانس سلف درحدود 40/93 درصد بدست می آید. مقدار ماکزیمم ضریب کیفیت سلف مورد نظر در فرکانس 12/5GHz حدود 12/33 و مقدار فرکانس رزونانس آن حدود 19/5GHz با شبیه سازی بدست آمد. شبیه سازی ها در این طراحی با بهره گیری از نرم افزارهای  INTELLISUITE7/2, HFSS11, MATLAB7 انجام گردید.
فصل اول: مقدمه
1-1- مقدمه ای بر MEMS، کاربردها و مزایای آن
MEMS یا میکرو الکترو مکانیکال سیستم در سال 1970 در ایالات متحده بنیانگذاری شده می باشد، به طوری که در همان زمان و در اروپا این تکنولوژی را به نام MST یا تکنولوژی میکروسیستم میشناختند.
MEMS یک سیستم با ابعاد میکرو میباشد که بصورت دسته ای (مجتمع) ساخته میشوند و از میکروساختارها، میکروسنسورها، میکروالکترونیک ها و میکرو راه اندازها تشکیل شده می باشد (شکل 1-1).
اخیراً تکنولوژی MEMS پیشرفت قابل توجهی را در ساخت و تست وسایل جدید کسب کرده می باشد و تکنولوژی های نو و کاربردهای جدیدی به واسطه آن به وجودآمده می باشد.
ویژگی هایی مانند وزن کم، اندازه کوچک، مصرف انرژی پایین و پایداری و مقاومت وسایل ساخته شده با این تکنولوژی روز به روز بر جذابیت و رشد این صنعت می افزاید. وسایل MEMS ی بیشماری هست که در عرصه های مختلفی از علم و مهندسی به گونه موفقیت آمیزی بهره گیری شده می باشد. به عنوان مثال میتوان از کاربردهای وسایل MEMS در چاپگرهای سریع، میکروپمپ ها، آنتن های نمایشگر تصویر و شتاب سنج های کیسه هوا نام برد که جایگزین وسایل مرسوم شده و در نتیجه باعث کاهش در هزینه ها شده اند.
در حال حاضر وسایل MEMS توسعه زیادی را در پهنه وسیعی از زندگی داشته اند، که از آن جمله میتوان به کاربردهای دارویی، وسایل کمکی در دیدن و شنیدن، سیستم های اندازه گیری و پاشش مقدار معینی از دارو و شبیه سازی عصبی را نام برد.
بازار وسایل MEMS بر پایه سیلیکون در سال 2005 به مقدار 5/1 میلیارد دلار رسید. طریقه صعودی بازار وسایل MEMS تا سال 2010 در شکل 2-1 پیش بینی شده می باشد. این در حالی می باشد که بازار وسایل دیگر MEMS که بر پایه پلیمرها میباشد و بیشتر معطوف به مشتقات دارویی می باشد در اینجا نشان داده نشده می باشد. بر طبق این پیش بینی توقع داریم که این بازار در سال 2010 به اندازه 9/7 میلیارد دلار برسد. یعنی نرخ رشد 15% می باشد.
2-1- مقدمه ای بر RF MEMS
همانطور که در بخش 1-1 ذکر گردید MEMS از سال های 1970 برای ایجاد سنسورهای فشار، دما، شتابسنج و ابزارهایی از این قبیل ایجاد گردید. همچنین سوئیچ های MEMS برای کاربردهای فرکانس پایین در نزدیکی سالهای 1980 به وجودآمد. این سوئیچ ها برای رسیدن به یک اتصال کوتاه یا یک اتصال باز در یک خط انتقال یک جابجایی مکانیکی را انجام میدهند. اما در سالهای 1990 – 1991، تحت طرفداری DARPA، دکتر لاری لارسون در آزمایشگاه پژوهش هیوز مالیبو، کالیفورنیا، نخستین سوئیچ MEMS (ورکتور) را، که بویژه برای کاربردهای مایکروویو طراحی شده بود، ایجاد نمود.
نتایج ابتدایی لارسون بسیار مهم بودند بهطوری که توجه چند گروه را در دولت ایالات متحده تحریک نمود و تا سال 1995 مرکز علمی راکول و تکساز ایناسترومنت هر دو یک سوئیچ RF MEMS ایجاد کردند. سوئیچ راکول یک نوع کانتکت متال به متال و مناسب برای کاربردهای DC-60GHz بود، در حالی که سوئیچ تکساز یک سوئیچ کانتکت خازنی بود که برای فرکانس های 10-120GHz مناسب بود. بحث بعدی تاریخچه این سیستم تا سال 1998، به دانشگاه میشیگان، دانشگاه کالیفورنیا، برکلی، دانشگاه شمال شرقی، آزمایشگاه لینکلن MIT، دانشگاه کلمبیا، شرکت آنالوگ دیوایس و چند شرکت معروف دیگر مربوط می گردد که به گونه فعال ابزار RF MEMS را دنبال می کردند.
RF MEMS در 10 سال گذشته در نتیجه مصارف بازرگانی و نظامی یک رشد متحیرکننده را تجربه کرده می باشد. دلیل این امر این می باشد که پیشرفت های عظیمی در ابزارهای GaAs HEMT (ترازیستورهای با موبیلیتی الکترون بالا) وجود داشته در حالی که در ترانزیستورهای با تکنولوژی CMOS پیشرفت های نامحسوسی در سوئیچ های نیمه هادی از سال 1985 تا 2000 وجود داشت. در سالهای 1980، فرکانس قطع ترانزیستورهای CMOS حدود 500MHz بود و اخیراً حدود 100MHz می باشد. در حالی که در سال های 1980، فرکانس قطع ابزار GaAs HEMT، حدود 10-20GHz بود و حالا بالای 800GHz می باشد. البته فرکانس قطع دیودهای GaAs و Inp p-i-n از 500GHz در سال 1985 به تنها 2000GHz در سال 2001 رسید. به گونه واضح یک تکنولوژی جدید نیاز بود تا فرکانس قطع سوئیچها را برای کاربردهای کم تلفات به فرکانسهای بالاتر ببرد و این بوسیله RF MEMS به دست می آید.
تعداد صفحه : 85
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   سمینار ارشد مهندسی برق الکترونیک: پنهان شکنی تصاویر با استفاده از شبکه های عصبی

***

—-

دسته‌ها: مهندسی برق