双端固支梁MEMS谐振器的建模和仿真.pdfVIP

蒋俊文 鲍景富 杜亦佳 邓成：双端固支梁 MEMS 谐振器的建模与仿真 双端固支梁MEMS谐振器的建模与仿真 蒋俊文 鲍景富 杜亦佳 邓成 （电子科技大学电子工程学院 四川成都 611731 ） 摘 要：本文提出了一种新的双端固支梁 MEMS 谐振器电器等效模型的建立方法.与传统的首 先计算梁等效质量的方法不同，它首先计算等效弹性系数。我们首先对传统的建模方法进行了阐述， 接着介绍新的建模方法，最后对一个特定尺寸的固支梁谐振器用两种方法进行建模并利用 ADS 仿 真。 关键词：谐振器; 建模; 等效弹性系数 中图分类号： Modeling And Simulating Of Double-Clumped MEMS Resonator Jiang Junwen Bao Jingfu Du Yijia (Department of electronic engineering, uestc, Chengdu 611731, China) Abstract：A new method for the establishment of electrical equivalent model for double-clumped beam MEMS resonator is proposed in this paper. Unlike the traditional method of calculate the beam equivalent mass at first, this method comes first with the equivalent stiffness elastic coefficient. We first discussed the traditional method of the establishment of electrical equivalent model, than introduce the new method. Finally we modeled a specific clumped-clumped beam resonator in both methods and use ADS to simulate them. Key words：resonator; modeling; equivalent elastic coefficient CLC index： 1 引言 兴起于 20 世纪 80 年代中期的微机电系统（Micro Electro Mechanical System，MEMS） 是指可以批量制造的，集微结构、微传感器、微执行器以及信号处理和控制电路于一 体的器件或系统。其特征尺寸一般在 0.1~100μm 范围。目前国际上通常将 MEMS 冠以Iner-, tial-, Optical-, Chemical-, Bio-, RF-, Power-等前缀以表示其不同的应用领域。MEMS 利用了当今科学技术的许多尖端成果，更重要的是它将信息处理与敏感及执行机构相结合， 改变了人们感知和控制外部世界的方式[1]。 RF MEMS 是MEMS 技术的重要应用领域之一。RF MEMS 主要研究开关，移相器，滤 波器，谐振器等。经过近 30 年的研究，MEMS 谐振器也已经从基础研究阶段逐步发展到 商业产品的阶段，国外有不少公司已致力于 MEM 谐振器的产品化，如 itime,Silicon Clocks,Sand9 等[2]。但是现在 MEMS 的仿真设计仍然没有像集成电路那样形成标准，建模方 法也没有能得到同步发展。因此迫切需要一种好的建模方法，简化仿真设计并能够很好的 通信作者：蒋俊文 junwen_jiang@126.com 2