[發(fā)明專(zhuān)利]一種電極與振動(dòng)圓盤(pán)間隙可調(diào)的微機(jī)械諧振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210337607.X
• 申請(qǐng)日: 2012-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102857192A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑景富;何宗郭;蔣俊文;杜亦佳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H03H9/24
• 分類(lèi)號(hào): H03H9/24;H03H3/02
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專(zhuān)利中心 51203
• 代理人: 詹福五

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于射頻通信及微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)領(lǐng)域中的元器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輸入、輸出電極與振動(dòng)圓盤(pán)之間的間隙可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的MEMS諧振器。

背景技術(shù)

微機(jī)械圓盤(pán)諧振器(Micromechanical?Disk?Resonator)，簡(jiǎn)稱MEMS圓盤(pán)諧振器)是近年來(lái)正在迅猛發(fā)展的一種射頻諧振器，可以廣泛運(yùn)用于振蕩器、濾波器等射頻電路中。MEMS圓盤(pán)諧振器小體積、高Q（儲(chǔ)能與耗能之比）值、低功耗、易集成等優(yōu)點(diǎn)，使其在與傳統(tǒng)的諧振器相比起來(lái)時(shí)有著巨大的優(yōu)勢(shì)和前景。在圓盤(pán)諧振器中，輸入、輸出電極和振動(dòng)圓盤(pán)之間的距離以及交疊面積直接決定著諧振器的動(dòng)態(tài)電阻，從而直接影響著諧振器Q值和功耗。但調(diào)整交疊面積的效果遠(yuǎn)不如調(diào)整間隙的效果明顯，因?yàn)镸EMS圓盤(pán)諧振器的串聯(lián)動(dòng)態(tài)電阻R_x由下式?jīng)Q定：

Rx=ω0mreQ1Vp2d04φ1φ2(ϵ0Rt)2]]>

即動(dòng)態(tài)電阻R_x值是隨輸入、輸出電極與振動(dòng)圓盤(pán)之間間隙（d₀）的四次方成正比，因此降低圓盤(pán)與輸入輸出電極之間的縫隙寬度d₀可以大幅降低圓盤(pán)諧振器的動(dòng)態(tài)電阻R_x。上式中：ω₀是放射狀等高線模態(tài)諧振角頻率，m_re表示圓盤(pán)質(zhì)量，Q表示諧振器的諧振頻率，V_p表示圓盤(pán)的偏置電壓，d₀表示圓盤(pán)與輸入輸出電極之間的縫隙寬度，φ₁、φ₂分別表示輸入電極與輸出電極內(nèi)側(cè)弧度，ε₀表示空氣的相對(duì)介電常數(shù)，R表示振動(dòng)圓盤(pán)的半徑，t表示振動(dòng)圓盤(pán)的厚度。