نام پژوهشگر: بهرام عزیزالله گنجی

تحلیل و طراحی مدار تشدید mems با ضریب کیفیت بالا و ولتاژ بایاس پایین
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده برق و کامپیوتر 1391
  عقیل موسوی   بهرام عزیزالله گنجی

امروزه ادوات الکترونیکی از قبیل سلف، خازن، سوییچ، آنتن و مدار تشدید (رزوناتور) با استفاده از تکنولوژی mems ساخته میشوند. مدار تشدید (رزوناتور) عنصر کلیدی برای ساخت انواع فیلترها، میکسرها و اسیلاتورها میباشد. از مزایای رزوناتور ممزی خازنی (الکترواستاتیک) مصرف توان بسیار کم، تغییرات ناچیز خروجی در شرایط محیطی و دمایی مختلف و عدم حساسیت به نویز الکتریکی میباشد. در این ساختار رزوناتور و الکترود روبروی آن که ثابت است، تشکیل خازن میدهند. بین این دو الکترود اختلاف پتانسیل ثابت و متغیر برقرار میشود. با لرزش رزوناتور فاصله بین دو الکترود تغییر میکند و در نتیجه اندازه خازن تغییر میکند. با تغییر اندازه خازن جریان به وجود می آید. اندازه جابجایی و در نتیجه جریان خروجی در فرکانسهای مختلف به ساختار، ابعاد و مواد به کار رفته بستگی دارد. بنابراین با تغییر دادن این پارامترها میتوان فرکانس تشدید و ضریب کیفیت مناسب را به دست آورد. روابط تحلیلی نسبتا دقیقی برای رزوناتور میکروتیر موجود میباشد. همچنین ساختن این نوع رزوناتور با امکانات دانشگاهی امکانپذیر میباشد. در این پایان نامه عملکرد رزوناتور میکروتیرخازنی(مدل الکترواستاتیک) تشریح شده است و تاثیر پارامترهای مختلف بر ضریب کیفیت و فرکانس رزونانس به روش تحلیلی و شبیه سازی (به روش آنالیز اجزا محدود) نشان داده و مقایسه شده اند. با توجه به درستی نتایج، از این روش شبیه سازی برای بررسی ساختارهای جدید استفاده شده است. در ادامه ساختارهای جدید ارائه شده اند. در ساختار اول از دو میکروتیر عمود بر هم استفاده شده است. در ضخامت برابر فرکانس تشدید این ساختار از رزوناتور میکروتیر بیشتر میباشد ولی ضریب کیفیت کمتر و ولتاژ شکست بیشتر میباشد. در ساختار بعدی یک قسمت لوزی شکل به دومیکروتیر عمود برهم اضافه شده است که باعث افزایش ضریب سختی، جرم و مساحت خازن میشود. در این ساختار ضریب کیفیت افزایش و ولتاز شکست کاهش میابد. وجود لوزی میانی تلفات هوا را افزایش میدهد. از طرفی زدایش لایه قربانی سخت میشود. با ایجاد حفره هایی روی لوزی مسیر خروج هوا و محلول زدایش ایجاد میشود. در نتیجه ساخت آن آسانتر و ضریب کیفیت افزایش میابد.

تغییر دهنده ی فاز ‏rf mems‏ ابداعی برای کاربردهای ‏wlan‏ دوبانده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده برق و کامپیوتر 1392
  عالیه رازقی هریکندیی   بهرام عزیزالله گنجی

در این پژوهش ساختار جدیدی یرای تغییردهنده ی فاز با استفاده از تکنولوژی ‏mems‏ ارائه می شود. ساختار ‏ارائه شده ی جدید از ترکیب دو روش رایج موجود برای تغییردهنده ها ی فاز شکل می گیرد که سبب می شود ‏محدودیت های حجم اشغالی بالا و عدم توانایی شیفت فاز بزرگ در فرکانس های پایین که هریک به ترتیب ‏مربوط به روش سوئیچ لاین و ‏dmtl‏ می باشد، برطرف شود و همچنین ساختار دارای قابلیت عملکرد در چند ‏باند فرکانسی باشد. ساختار جدید به طور کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد و روش طراحی برای ‏عملکرد تک بانده و دوبانده آن بیان می شود. ‏ با استفاده از معادلات بسته ی ارائه شده برای طراحی و مشخصات تغییردهنده ی فاز، تغییردهنده ی فاز دارای ‏دو باند فرکانسی ‏ghz‏2.45 و ‏ghz‏5.25 برای کاربردهای ‏wlan‏ دو بانده ارائه می شود. تغییردهنده ی فاز ‏ارائه شده دارای متوسط تلفات ‏db‏ 5.9 است که ماکزیمم بهره ی شیفت فاز به تلفات ‏‎(?/db)‎‏ 53.34 را نتیجه ‏می دهد و با دقت ‏?‏45 و ماکزیمم شیفت فاز ‏?‏315 در دو باند فرکانسی عمل می کند. همچنین نتایج شبیه سازی ‏نشان می دهد طی پهنای باند بزرگی دارای تلفات برگشتی بهتر از ‏db‏10 می باشد و همچنین دارای ویژگی ‏ttd‏ در هر دو باند فرکانسی است. تغییردهنده ی فاز ارائه شده دارای توان مصرفی صفر و خطی بودن بالا، ‏iip3‎‏ برابر ‏‎ dbm‏45، ‏ip1db‏ برابر ‏‎ dbm‏40 و مساحت اشغالی ‏mm2‎‏260 می باشد. همچنین دارای حداکثر ‏نویز فاز تقریبا ‏dbc‏60- ناشی از نویز منبع ‏v/?hz‏0.3 و ماکزیمم توان قابل حمل برابر ‏dbm‏31 است که ‏برای کاربردهای توان بالا مناسب می باشد.‏ تغییردهنده ی فاز ارائه شده تنها تغییردهنده ی فاز دارای دو باند فرکانسی با استفاده از تکنولوژی ‏mems‏ است که دارای ‏مشخصات خیلی خوبی نسبت به کارهای قبلی است. نتایج نشان می دهد طراحی و تحلیل تئوری به صورت خوبی توانسته اند ‏نتایج شبیه سازی را پیش بینی کنند. علاوه بر این از ویژگی های مهم این طرح جدید، توانایی بهبود در مشخصات تلفات و ‏مساحت اشغالی تغییردهنده ی فاز معمولی علاوه بر قابلیت عملکرد در دو باند فرکانسی می باشد که به نمایش گذاشته می شود.‏