TUNABLE LOW-PASS MEMS FILTER USING DEFECTED GROUND STRUCTURES (DGS)

組員 : 紀盈卉、林晏妤、吳孟穎、黃崇瑋、陳麗燕

缺陷接地結構可調式低通濾波器的微機電系統（ DGS ） 指導老師 : 莊承鑫

前言缺陷接地結構低通濾波器結合微機電加工技術開關製作。製造方式以面型微細加工，採用高電阻矽基板基質製程，藉由開關啟動之四個不同狀態的變化進行了分析，以下是製作及分析。

濾波器的設計低通濾波器的電路圖，是由高電阻率的矽基板及二氧化矽所構成。當開關處於開啟狀態時，從驅動部分會有氮化矽絕緣介電質薄膜界於接觸桿

和驅動墊之間，這是為了電隔離接觸桿用的。用這種方式的話，就不會需要額外的偏壓去偶電路。

可看出在初始狀態下的濾波器具雙元件串聯低通結構。

微機電系統開關保留

過濾器的詳細尺寸

有四種不同設計狀態：a.無 偏 置 電 壓 是 被 應 用在 信號條和地平面之間b.啟動開關 1.2.4.5c.啟動開關 2.4d.啟動開關 1.3.5

多觸點開關是以金屬對金屬的單觸點開關串聯為基礎。 MEMS 開關具有非常低的損耗和優良的線性度。 通過操作微機電系統開關 ON 和 OFF 的狀態，可重新配置濾波器的狀態。 Al-Si 薄膜的 MEMS 開關可提高接觸的質量和減輕多接觸開關的固有金屬結構的長懸臂樑的變形問題。

A: 中心導體的頂端的極板面積d: 為橋樑和上狀態的 CPW 線之間的距離為 CPW 線上的頂部電介質材料的厚度是使用的材料的介電常數是由於邊緣場的影響而成的附加電容考慮粗糙度是一有效厚度

上、下狀態的電容開關可以表示為以下的公式：

濾波器被激發用於地 - 信號 - 地（ GSG ）與單端探頭有 150 微米的間距。包括直流偏壓線濾波器的晶片尺寸為 2.5mm × 1.2mm左右。

濾波器的製造

Gold cpw lines 黃金共面波導結構線Dielectric layer 介電層Sacrificial layer 犧牲層MEMS bridge 懸臂樑

測量結果與分析

本文提出了 MEMS 濾波器採用低溫下面型微細加工製造，因此和互補式金氧半電晶體，鍺化矽，或者砷化鎵相容後，合成低功率的無線前端系統，甚至可以合成在玻璃上、石英，或拋光的陶瓷基板。

結論濾波器具有易於與不同設備整合無線前端系統的高潛力測量的結果介入損耗在濾波器中的 4 個調諧範圍是極低的。這樣分析證明了高性能小體積的可重構濾波器，在毫米波採用多接觸點微機械開關是可行的。濾波器在可調諧射頻前端系統的未來雷達、無線和多頻通信系統中是有用的。

THANKS

何謂濾波器濾波器是一種對信號有處理作用的器件或電路。主要作用是，讓有用信號盡可能無衰減的通過，對無用信號盡可能大的減。濾波器一般有兩個連線埠，一個輸入信號、一個輸出信號，利用這個特徵可以將通過濾波器的一個方波群或復合噪波，而得到一個特定頻率的正弦波。濾波器作用是對波進行過濾的器件