微波通訊元件狹帶濾波器之精密研製

 

摘要

 

本論文的研究主旨在利用電腦的輔助設計分析,以及模擬,達到使用微機電的製程技術應用於高頻低功率的微波被動元件,並透過軟體的模擬,建立起整個元件的架構與電性/磁性的關係,並期望能夠設計任意的微波濾波器規格,且透過此電腦輔助設計的一系列流程,能夠快速達到所需要設計的濾波器。研究的主要內容是針對15GHz的狹帶帶通濾波器設計,加上4.7GHz以及27.85GHz、38GHz的帶通濾波器,而設計的方式是以指叉型(interdigital)帶通濾波器的方式來完成,並使用薄膜技術以及微機電製程技術,經過電腦輔助設計以及模擬,求證housing與響應間的關係,並設法在電腦的模擬中找出一些解決在實做中可能遇到的實驗誤差,並提出解決此誤差的補償性結構,使得日後以微機電製程技術設計濾波器時,能夠利用此電腦輔助的方式,得到最正確且迅速的設計方式,並希望藉此能夠降低因為理論上的誤差所造成調整濾波器響應的時間,使得日後設計濾波器時能夠有一完整的流程可供遵循。

本論文包括:一、研究相關的文獻,二、將Chebysheve響應所得到的集總濾波電路轉換成分佈式電路,並將此轉換的方式撰寫為一個可供使用的VB程式,並期望經由研究及實驗建立其資料庫系統,三、針對以microshield line結構所設計的濾波電路,研究其薄膜部分因為溫度變化所造成的熱挫屈效應,對整個濾波電路特性的影響,並期望經由電腦模擬以及熱應力的分析,找出並改善溫度對於熱挫屈(buckling)效應的影響,以及其等效的電路。

本研究藉由電腦模擬的結果,完成以微機電製程技術達到高頻率、高Q值、低損耗的微波狹帶濾波器設計,並建立其整個設計流程。