改善与rf微机电系统的电话网络数据容量。
在智能手机的包装是一些有趣的,高度复杂的技术,使得今天的用户体验。大部分的经验依赖满足我们日益增长的欲望更多数据视频的能力,社交媒体等。提供能力依赖于强大的过滤接收数据流在很多附近的其他流。但这过滤为下一代,将变得更加困难。
例如,iPhone 6有22个过滤器组成的约100 rf微机电系统谐振器被称为FBARs-or更普遍的是,体声波谐振器[1]。但未来的手机将会有更多的未来设计是否能满足未来更严格的要求。
严格要求的动机是什么?LTE-Advanced协议将使用载波聚合(CA)得到更多带宽的当前LTE标准。而LTE使用一个乐队来发送和接收数据,LTE-Advanced载波聚合将使用多个乐队达到更高的数据速率。这将给众多的更多需求发送和接收滤波器不相互干扰。
在国际微波研讨会(http://ims2016.org5月),主要工业的球员表现出了最近的进展在设备和电路设计在一个会话题为“声载波聚合的多路复用器。“由高通/ TDK,从Qorvo谈判,日本村田公司,太阳诱电,Avago, EPSCOS,几乎所有的球员在这个领域被代表。每一个给他们的策略和FBAR解决载波聚合的需要,弯曲,甚至看到谐振器。
为什么FBAR /弯曲吗?体声波谐振器风格历来要求会见了高品质因数谐振器(> 4000),低插入损耗和陡峭的裙子最低保护带。弯曲使多路复用器的使用多个同样的天线同时发送和接收通道。体声波谐振器是一种薄膜谐振器在一个商业化的腔Broadcom (FBAR)或表面贴装Qorvo商业化的。他们被认为是MEMS因为他们通常使用类似于MEMS制造流程。由于声波在固体波长很短的电磁波相比,这些谐振器非常小在载波频率的大小。看到精彩的介绍[2]。
但可以FBAR /弯曲继续满足需要?也许,但支持许多弯曲的乐队将是昂贵的,因为多个频率无法轻易支持在一个芯片上。原因是:体声波谐振器的厚度方向振动压电材料的薄膜。这意味着定义厚度共振的频率。因此,支持多个频率谐振器在一个芯片上是不可能没有复杂的沉积压电层的后处理。
另一个一直在激发声波平面而非厚度。然后每个谐振器的频率可以由光刻掩模内的维度来定义,而不是过程的厚度。但不幸的是,大容量的最佳材料弯曲是氮化铝,和纯粹的平面振动模式不能满足典型的滤波器带宽的要求。这种谐振器高频振荡器应用程序通常只被认为是[3]。
但在最近的固态传感器、执行器和微系统研讨会在希尔顿头,南卡罗来纳。,一群东北大学[4]巧妙地展示了一个氮化铝同时谐振器的振动模式这两个平面和厚度如下图所示。部分使用厚度方向,谐振器满足带宽需求和部分使用平面方向,频率可以转移印刷技术40%左右,从而使单一氮化铝多波段芯片的新途径。
来源:c . Cassella东北大学
更严格的过滤要求也看到更强的担忧在控制互调失真对弯曲和in-plane-mode谐振器。准确的建模预测互调仍是极具挑战性的课题。在固态传感器、执行器和微系统公司车间,提出了一种新颖的方法,准确地Coventor热声谐振器的非线性建模通过有限元方法[5]。热非线性如下图所示为崛起的水平,已被确定为一个关键的贡献者in-plane-mode谐振器和互调失真是重要的厚度弯曲。
来源:Coventor公司。
非线性也可以成为你的朋友体现在伊利诺伊大学[6]的工作。高频振荡器,氮化铝MEMS谐振器的相位噪声性能依然没有笨重的石英或看到同行由于颞共振频率的波动。但是伊利诺伊集团U参数共振用来完成“噪声压缩”减少压电振荡器的相位噪声。参数共振使用模式间的非线性耦合放大“抽水”共振频率的共振如下图所示的两倍。相位噪声降低了25 dB 1 kHz抵消相比传统的振子,从而开辟了一条新的路径频率谐振器作为参考。
来源:r . Lu,伊利诺伊大学
所有这些最近的事态发展表明rf微机电系统声谐振器有很长的跑道更大的参与未来移动设备的硬件。甚至更好的,他们在这个领域将极大地改善用户体验。
引用
[1]r·科林•约翰逊“MEMS市场:Ups和暴发户,“EE, 11/24/2015,http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1328333
[2]罗伯特•艾格纳”看到,弯曲和未来无线版网络,5/6/2013http://www.edn.com/design/wireless-networking/4413442/SAW-BAW-and-the-future-of-wireless
[3]g .广场诉Felmetsger, p . Muralt r·h·奥尔森III和r . Ruby“压电微机电系统的氮化铝薄膜,”牛夫人。37卷,第1061 - 1051页,2012年11月。
[4]c . Cassella g . Chen z钱,g .胡梅尔·m·里纳尔蒂,“前所未有的灵敏值超过108在920 MHZ的氮化铝的横断面的模式谐振器显示KT2超过6.2%,“在固态传感器、致动器、微系统公司车间,希尔顿头,SC, 2016年。
[5]r·雅r, s .锣和m .卡门,”分布式和THERMO-ACOUSTICALLY耦合建模的准确预测热非线性压电MEMS谐振器,“在固态传感器、致动器、微系统公司车间,希尔顿头,SC, 2016年。
高[6]r ., a, s .锣”ALN压电参数振荡器相位噪声较低,“在固态传感器、致动器、微系统公司车间,希尔顿头,SC, 2016年。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
留下一个回复