The invention discloses a silicon based cantilever beam reconfigurable SIW bandpass filter for the Internet of things, including a SIW bandpass filter, a transfer structure (3) and a MEMS cantilever beam structure. SIW bandpass filters consist of SIW resonators (9) with mutual concatenation. There is a coupling window between the adjacent SIW resonators (14), and the MEMS cantilever structure is set in the coupling window. In particular the need to control the passive filter passband center frequency shifting circuit, the invention through the MEMS cantilever structure is good enough to avoid the need to rely on the increase in the number of filters to the control circuit, the voltage is less and the closed MEMS cantilever structure is needed will not affect the normal operation of the circuit can effectively. To reduce the power consumption control circuit. The MEMS cantilever beam (6) can realize the rapid conversion of DOWN state and UP state, and can effectively control the filter range in the microwave circuit.
【技术实现步骤摘要】
面向物联网的硅基悬臂梁可重构SIW带通滤波器
本专利技术属于微电子机械系统的
,具体涉及一种面向物联网的硅基悬臂梁可重构SIW带通滤波器。
技术介绍
近年来,随着物联网通信技术的发展,各种微波元件再次成为研究的热点,滤波器作为物联网通信中重要的器件,可以用来阻隔或者分离不同频段的信号。为了满足物联网通信技术高速发展的需求,微波滤波器不仅要具有高品质因数,大功率容量等优点,更要具有低功耗,小型化,高集成度的优点。而且随着微波毫米波系统通信业务的日益繁多,使得本来就有限的频谱资源变得更加紧张,为了更有效地利用频谱资源,扩频、跳频、动态频率分配等技术得到了广泛的应用,频率可调滤波器作为这些技术的关键器件也越来越受到重视。基片集成波导(SIW)由两排线性紧密排列的金属通孔或金属圆柱嵌入基片中构成,SIW中的电磁波被限制在基片的上下两个金属面和两列金属通孔之问的区域传播,形成导波结构,所以SIW不仅继承了传统波导损耗低,功率容量大,品质因数高等优点,还具有低剖面,小尺寸等优点,便于与其他微波电路相集成。尽管SIW技术有这样的优点,但是基于PCB技术或者LTCC技术的大功率SIW器件的应用仍然受限于其材料的热可靠性;对于SIW器件来说高的热缩率就意味着低的工作温度范围,而硅的热缩率非常小,大约只有,而且其热导率远远高于PCB和LTCC。另外,用硅制作的SIW器件可以很容易地与其他电路或者硅基器件集成。由于硅的介电常数相对于PCB或者LTCC衬底材料的介电常数高很多,所以硅基的SIW可以用在高频的器件上,并且可以有效地缩小器件的体积。由MEMS悬臂梁所组成的可动结 ...
【技术保护点】
一种面向物联网的硅基悬臂梁可重构SIW带通滤波器,其特征在于:包括SIW带通滤波器和MEMS悬臂梁结构;所述SIW带通滤波器包括SIW结构,所述SIW结构包括作为介质的硅衬底(1),硅衬底(1)的上表面和下表面均电镀有金属层(5),所述硅衬底(1)和金属层(5)中穿设有金属通孔一(2),且相邻金属通孔一(2)中心轴之间的距离小于两倍的金属通孔一(2)直径的长度,位于硅衬底(1)上表面和下表面的金属层(5)相互对称平行;所述SIW结构通过金属通孔二(11)分割成若干个SIW谐振腔(9),金属通孔二(11)处于两排对称平行的金属通孔一(2)之间,且金属通孔二(11)与金属通孔一(2)结构相同,相邻的SIW谐振腔(9)之间未被金属通孔二(11)占据的部分存在耦合窗口(14);将耦合窗口(14)所处位置两端的金属层(5)移除,保留耦合窗口(14)所处位置中部的金属层(5)作为下金属层(12),且在金属层(5)中移除耦合窗口(14)其中一端的金属层后设置锚区(7),锚区(7)与硅衬底(1)固定连接;所述MEMS悬臂梁结构设置于耦合窗口(14)中,所述MEMS悬臂梁结构包括MEMS悬臂梁(6),M ...
【技术特征摘要】
1.一种面向物联网的硅基悬臂梁可重构SIW带通滤波器,其特征在于:包括SIW带通滤波器和MEMS悬臂梁结构;所述SIW带通滤波器包括SIW结构,所述SIW结构包括作为介质的硅衬底(1),硅衬底(1)的上表面和下表面均电镀有金属层(5),所述硅衬底(1)和金属层(5)中穿设有金属通孔一(2),且相邻金属通孔一(2)中心轴之间的距离小于两倍的金属通孔一(2)直径的长度,位于硅衬底(1)上表面和下表面的金属层(5)相互对称平行;所述SIW结构通过金属通孔二(11)分割成若干个SIW谐振腔(9),金属通孔二(11)处于两排对称平行的金属通孔一(2)之间,且金属通孔二(11)与金属通孔一(2)结构相同,相邻的SIW谐振腔(9)之间未被金属通孔二(11)占据的部分存在耦合窗口(14);将耦合窗口(14)所处位置两端的金属层(5)移除,保留耦合窗口(14)所处位置中部的金属层(5)作为下金属层(12),且在金属层(5)中移除耦合窗口(14)其中一端的金属层后设置锚区(7),锚区(7)与硅衬底(1)固定连接;所述MEMS悬臂梁结构设置于耦合窗口(14)中,所述MEMS悬臂梁结构包括MEMS悬臂梁(6),MEMS悬臂梁(6...
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