Development of microelectromechanical systems for RF signal processing

摘要

El objectiu d'aquesta tesis ha sigut l'estudi de ressonadors CMOS-MEMS monolíticament integrats per a la seva aplicació en transceptors de radio freqüència. En concret s'ha treballat sobre filtre y ressonadors de RF així com la seva caracterització. En el camp del filtres s'han investigat dos tipus de conceptes: el filtres series i els filtres paral·lels. Els filtre sèrie desenvolupats en aquesta tesi consten de dos tipus d'acoblament: acoblament mecànic, dintre dels quals s'han estudiat dos tipus d'acobladors (en forma de U i en forma de V) i l'acoblament electrostàtic. En els filtres mecànics el ample de banda es defineix amb el disseny de l'acoblador i el punt d'acoblament amb el ressonador mentre que en els filtre electrostàtics, en teoria, el ample de banda el fixa la diferencia de tensió entre els ressonadors. Els filtres en paral·lel, permeten aconseguir, gracies a la seva integració amb la circuiteria, una millor del rebuig fora de banda comparats amb els filtres anteriors. D'altra banda s'ha combinat el filtrat paral·lel i els filtres series per aconseguir un filtre dual. En el camp dels ressonador en el rang de VHF i UHF s'han dissenya fabricat i mesurat dos tipus de ressonador basat en la ressonància longitudinal de la estructura (LBAR): el LBAR millorat, al que se li han afegit dues masses en els seus extrem lliures, i que treballa a una freqüència de 250MHz i el LBAR hiperbòlic, capaç d'assolir freqüències al voltant dels 380MHz S'ha estudiat la caracterització dels elements ressonant d'aquesta tesis, transduits electrostàticament. S'ha proposat una nova topologia basada en la fabricació de quatre elèctrodes que permet eliminar per complert la capacitat paràsita en aquest tipus de transducció.