[发明专利]MEMS器件端口特性参数提取方法和装置

说明书

本发明涉及一种MEMS器件端口特性参数提取方法和装置，其方法包括：为MEMS器件的接地或者处于开路状态的N‑n个金属导体加上端口；分别在各个金属导体上施加预设幅度值的射频信号电压，每在一个金属导体上施加射频信号电压后，对其他金属导体路进行接地处理，获取N个金属导体上在各个频点的电流值进而确定N端口器件的导纳矩阵中对应当前施加射频信号电压的金属导体的一列数据；在获取到N端口器件的导纳矩阵的N列数据后，根据N端口器件的导纳矩阵获取n端口器件的导纳矩阵，其中，MEMS器件的端口特性参数包括n端口器件的导纳矩阵，如此，可以提高参数提取效率以及提取结果精确度。

技术领域

本发明涉及微机电系统器件技术领域，特别是涉及一种MEMS器件端口特性参数提取方法和装置。

背景技术

微机电系统(MEMS，Micro-Electro-Mechanical System)技术把机械部件和半导体电子部件融为一体，设计出了具有不同功能的器件。这些器件的功能部件由导体、半导体、压电体或者介质等材料制作，突出的特点为灵敏度高、尺寸小，一般从几个毫米到几个微米。随着该技术工艺的不断发展和完善，MEMS器件的性能指标得到不断提升，使其在汽车电子、环境检测、智能终端、移动通信等领域得到了广泛的应用。

MEMS器件设计中，仿真是必要的环节，它可以对器件的性能、结构等方面进行优化，实现产品优化设计的目的，为最后加工制作提供可靠依据。由于这种器件的工作环境是力、电、热等多种物理场同时存在，通过多种物理场的作用实现要求的功能，所以对它的仿真分析实为复杂的多物理场仿真计算，常用数值有限元法实施。应用数值有限元法计算时中要对分析的对象进行网格划分，一般产生几十万个节点，从而计算产生庞大的数据，导致数值计算结果不可避免地存在误差，影响计算结果的精确度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种MEMS器件端口特性参数提取方法和装置、一种计算机可读存储介质以及一种计算机设备，可以提高MEMS器件端口特性参数的提取效率并提高提取出的MEMS器件端口特性参数的精确度。

第一方面，提供一种MEMS器件端口特性参数提取方法，所述MEMS器件包括N个金属导体，所述N个金属导体中的n个金属导体作为所述MEMS器件的端口，剩余的N-n个金属导体接地或者处于开路状态，其中，N和n均为整数，且n小于或者等于N，所述方法包括：

为所述剩余的N-n个金属导体加上端口，以使所述MEMS器件由n端口器件转换成N端口器件；

分别在所述N个金属导体中的各个金属导体上施加预设幅度值的射频信号电压，每在一个金属导体上施加所述射频信号电压后，将除当前施加所述射频信号电压的金属导体外的其他金属导体设置为接地，获取所述N个金属导体上在各个频点的电流值，根据所述预设幅度值和所述N个金属导体上在各个频点的电流值确定所述N端口器件的导纳矩阵中对应当前施加所述射频信号电压的金属导体的一列数据；

在获取到所述N端口器件的导纳矩阵的N列数据后，根据所述N端口器件的导纳矩阵获取所述n端口器件的导纳矩阵，其中，所述MEMS器件的端口特性参数包括所述n端口器件的导纳矩阵。

结合第一方面，在第一方面的一种可能实现方式中，上述的根据所述N端口器件的导纳矩阵获取所述n端口器件的导纳矩阵包括：

根据所述N端口器件的导纳矩阵建立表征所述N端口器件的端口电流值、端口电压值间关系的矩阵方程；

将所述矩阵方程中的对于所述剩余的N-n个金属导体中的接地的金属导体的端口电压值设为零，将所述矩阵方程中的对于所述剩余的N-n个金属导体中的处于开路状态的金属导体的端口电流值设为零；

通过求解进行端口电压值、端口电流值设定后的矩阵方程的方式消去与所述剩余的N-n个金属导体有关的端口电流值、端口电压值，得到消去处理后的矩阵方程，根据所述消去处理后的矩阵方程获取所述n端口器件的导纳矩阵。