[发明专利]一种变形分布式MEMS移相器性能的机电耦合预测方法

摘要

本发明公开了一种变形分布式MEMS移相器性能的机电耦合预测方法，包括：1)确定分布式MEMS移相器的结构参数、材料属性和电磁工作参数；2)确定分布式MEMS移相器等效电路参数；3)确定工作环境条件；4)对结构进行力学分析，提取结构变形后最大偏移量；5)计算结构变形后的每个MEMS桥与传输线构成的可变电容值；6)建立每个MEMS桥机电耦合模型并计算相移量；7)计算相移量；8)判断移相器的相移量是否满足要求。本发明建立的分布式MEMS移相器结构参数和相移量之间的机电耦合模型，可直接分析结构参数对移相器相移量的影响，可用于定量评价载荷环境下结构变形对分布式MEMS移相器相移量的影响，从而指导分布式MEMS移相器的设计与优化。

主权项

1.一种变形分布式MEMS移相器性能的机电耦合预测方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)确定分布式MEMS移相器的结构参数、材料属性和电磁工作参数；(2)根据分布式MEMS移相器的结构参数和材料属性，确定分布式MEMS移相器的等效电路参数；(3)确定分布式MEMS移相器的工作环境条件；(4)利用力学分析软件，对分布式MEMS移相器结构进行力学分析，分别提取每个MEMS桥高度偏移量的最大值；(5)由MEMS桥高度的最大偏移量，计算每个MEMS桥与传输线构成的可变电容值；(6)根据可变电容值，建立每个MEMS桥的机电耦合模型，并计算每个MEMS桥产生的相移量；(7)由每个MEMS桥产生的相移量，计算分布式MEMS移相器的相移量；(8)根据移相器相移量的要求，判断分布式MEMS移相器的相移量是否满足要求，如果满足要求则移相器结构设计合格；否则，修改结构参数，并重复步骤(2)至步骤(7)，直至满足要求；步骤(1)中，所述分布式MEMS移相器的结构参数包括共面波导传输线、MEMS桥和介质层的长度、宽度、厚度，以及相邻两个桥的间距和MEMS桥距介质层的高度；所述分布式MEMS移相器的材料属性包括介质层的相对介电常数；所述分布式MEMS移相器的电磁工作参数包括分布式MEMS移相器的电磁工作频率ω。