發(fā)布時間：2024-12-10 03:55

　　 基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)工藝,提出一種多層圓片堆疊的THz硅微波導結構及其制作方法。為了驗證該結構在制作THz無源器件中的優(yōu)勢,基于6層圓片堆疊的硅微波導結構,設計了一種中心頻率365 GHz、帶寬80 GHz的功率分配/合成結構,并對其進行了仿真。研究了制作該結構的工藝流程,攻克了工藝過程中的關鍵技術,包括硅深槽刻蝕技術和多層熱壓鍵合技術,并給出了工藝結果。最終實現了多層圓片堆疊功率分配/合成結構的工藝制作和測試。測試結果表明,盡管樣品的插入損耗較仿真值增加3 dB左右,考慮到加工誤差和夾具損耗等情況,樣品主要技術指標與設計值較為一致。

【文章頁數】：5 頁

【部分圖文】：

圖1 多層圓片級堆疊硅微波導結構示意圖

多層圓片級堆疊硅微波導結構如圖1所示。其中，每一層具有金屬化腔體結構的硅片是一層“基板”，下層硅片上表面的金屬化腔體結構與上層硅片下表面金屬層共同構成了閉合的矩形波導結構，為了實現多層波導之間的信號傳輸，在硅片中制作了用于層間耦合的耦合窗。最終的多層圓片級堆疊硅微波導結構是根據設....

圖2 365 GHz功率分配/合成結構示意圖

為了驗證多層圓片級堆疊硅微波導結構可行性，本文基于6層圓片堆疊的硅微波導結構，設計了一種中心頻率365GHz、帶寬80GHz硅微波導功率分配/合成結構，其中包含2個波導T型結和4個波導H面轉接，輸入、輸出采用WR2.2的標準波導口。為了便于測試，在硅片中制作有定位銷釘結構�？�....

圖3 365 GHz波導T型功分器結構與仿真結果

波導T型結是功率分配/合成結構中的關鍵器件，該T型結中，匹配結構對其性能有極大影響。在THz頻段下，考慮到THz頻段波導口尺寸微小，為實現較好的回波損耗和較低的插入損耗，設計了匹配切角結構。T型結中的功率分配隔片尺寸對匹配性能也有極大影響，如圖3(a）所示，功率分配隔片位于T型結....

圖4 365 GHz功率分配/合成結構仿真模型與曲線

在三維電磁場仿真軟件HFSS中建立365GHz硅微波導功率分配/合成結構仿真模型，如圖4(a）所示，其仿真結果如圖4(b）所示，由仿真結果可知，在中心頻率365GHz、帶寬80GHz的頻段內，硅微波導功率分配/合成結構的插入損耗優(yōu)于1dB，回波損耗除低端外均優(yōu)于10dB....

本文編號：4015570