基于RFMEMS和CSRR的可调带阻滤波器设计及仿真

本文主要探讨了基于共面波导(Coplanar Waveguide, CPW)技术和表面微加工工艺的RF Micro-Electromechanical Systems (RF-MEMS)可调带阻滤波器的设计与仿真。作者刘世朋和黄建明，分别作为硕士研究生和副教授，他们的研究领域集中在微纳电子技术及人工智能与信息处理上，共同合作开发了一种创新的滤波器解决方案。 设计的核心思想是利用RF-MEMS开关来实现谐振中心频率的调谐。该滤波器的基础结构包括共面波导线和嵌入的Complementary Split Ring Resonator (CSRR)结构，以及与之相连的RF-MEMS开关。当RF-MEMS开关处于上态（Up-state）时，滤波器的谐振频率固定在49.5 GHz，而阻带频率范围位于40.5-54.0 GHz。切换到下态（Down-state）时，通过驱动电极的作用，谐振中心频率降低至39.5 GHz，阻带频率范围相应调整为30.5-48.0 GHz。 作者重点介绍了滤波器的等效集总电路参数模型，这是一种理论工具，用于理解滤波器的电气性能，包括其频率响应和传输特性。通过有限元分析软件进行详尽的仿真，验证了理论模型的有效性和准确性，确保了设计的实用性和可靠性。 关键词方面，文章关注了低通滤波器的设计，因为CSRR结构赋予了滤波器在特定频段内具有阻断信号的能力。此外，互补对称开口环形谐振器（Complementary Symmetric Open Loop Resonator, CSORR）的使用，以及RF-MEMS开关的可调谐特性，使得该滤波器具备了动态调整性能，特别适用于需要高度灵活性和精确控制的应用场合，例如无线通信系统中的频谱管理或信号选择性过滤。 这篇论文为微电子领域提供了新颖的RF-MEMS可调带阻滤波器的设计思路和技术方法，对于推动射频微电子器件的发展，特别是在频谱管理和滤波技术方面具有重要意义。