博碩士論文 88521005 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:93 、訪客IP:52.14.204.156
姓名 林睿輝(Ruey-Huei Lin )  查詢紙本館藏   畢業系所 電機工程研究所
論文名稱 積體化微波被動元件之研製與2.4GHz射頻電路設計
相關論文
★ 增強型異質結構高速移導率電晶體大信號模型之建立及其在微波放大器之應用★ 空乏型暨增強型Metamorphic HEMT之製作與研究
★ 增強型與空乏型砷化鋁鎵/砷化銦鎵假晶格高電子遷移率電晶體: 元件特性、模型與電路應用★ 氧化鋁基板上微波功率放大器之研製
★ 氧化鋁基板上積體化微波降頻器電路之研製★ 順序特徵結構設計研究及其應用在特徵模子去耦合與最小特徵值靈敏度
★ 順序特徵結構設計研究及其應用在最大強健穩定度與最小迴授增益★ LDMOS功率電晶體元件設計、特性分析及其模型之建立
★ CMOS無線通訊接收端模組之設計與實現★ 異質結構高速移導率電晶體模擬、製作與大訊號模型之建立
★ 氧化鋁基板微波電路積體化之2.4 GHz接收端模組研製★ 氧化鋁基板上積體化被動元件及其微波電路設計與研製
★ 二維至三維微波被動元件與射頻電路之設計與研製★ CMOS射頻無線通訊發射端電路設計
★ 次微米金氧半場效電晶體高頻大訊號模型及應用於微波積體電路之研究★ 深次微米通道摻雜場效應電晶體及其在微波功率放大器之應用
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 本論文旨在以三維(3-D)薄膜製程技術開發微波被動元件和電路,以及平面薄膜製程技術研發射頻前端功率放大器兩部份。在3-D薄膜製程技術方面,是以低介電係數材料(low-K)聚亞醯胺薄膜開發改良二維(Modified-2D; M-2D)螺旋型電感,利用此種低介電係數材料當作絕緣層,有效減少基板的漏電流和高頻寄生效應,降低能量的損耗,以提升微波被動元件的品質因子。
將研製完成的M-2D螺旋型電感量測高頻S參數,並建立其等效電路模型。運用此等效電路模型及3-D薄膜製程技術實現一2.4GHz電容耦合式帶通濾波器,由電路的量測特性和等效電路模型模擬良好的吻合度,驗證等效電路模型的準確性和3-D薄膜製程技術的穩定性。
此外,利用本實驗已建立完成大訊號模型的金半場效電晶體(MESFET)為主動元件,結合高電阻係數氧化鋁基板平面薄膜製程技術,設計製作一2.4GHz單級功率放大器,經由輸出功率、功率增益、三階交互調變失真截斷點的基本特性量測,以及數位調變訊號GMSK與π/4 DQPSK的調變方式,量測電路向量誤差百分比之特性等,分析電路所表現的特性,並進一步了解電路可實際應用的領域及未來發展。
關鍵字(中) ★ 三維薄膜製程技術
★  功率放大器
★  改良二維螺旋型電感
★  聚亞醯胺薄膜
★  電容耦合式帶通濾波器
關鍵字(英)
論文目次 第一章 序論
§1.1 研究動機 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
§1.2 論文綱要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
第二章 三維(3-D)薄膜製程技術研發及其改良二維 (Modified-2D)螺旋型電感之設計製作
§2.1 簡介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
§2.2 感光性聚亞醯胺的特性. . . . . . . . . . . . . .7
§2.3 3-D薄膜製程步驟與M-2D螺旋型電感的結構. . . . . 8
§2.4 射頻電感的設計原理. . . . . . . . . . . . . . 14
§2.4.1 電感的總類. . . . . . . . . . . . . . . . . .14
§2.4.2 品質因子(Q-factor)的定義. . . . . . . . . . .16
§2.4.3 影響電感品質因子的參數種類. . . . . . . . . .18
§2.5 矽質基板M-2D電感的的高頻特性. . . . . . . . . .21
§2.5.1電感高頻參數萃取及其等效電路模型. . . . . . .21
§2.5.2 矽質基板M-2D電感與傳統平面電感特性之比較. . .25
§2.6 砷化鎵基板M-2D電感之研究. . . . . . . . . . . 31
§2.6.1砷化鎵基板M-2D電感與傳統平面電感特性之比較. . 31
§2.6.2電磁波模擬砷化鎵基板M-2D電感之特性. . . . . . 35
§2.7 結語 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
第三章 三維(3-D)薄膜製程技術研製2.4GHz帶通濾波器
§3.1 簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
§3.2 濾波器頻率響應類型與重要規格、特性指標. . . . 40
§3.2.1 濾波器頻率響應的類型. . . . . . . . . . . . 41
§3.2.2 濾波器的規格及特性指標. . . . . . . . . . . .42
§3.3 濾波器的設計流程. . . . . . . . . . . . . . . .43
§3.3.1 由低通濾波器原形推導帶通濾波器. . . . . . . 43
§3.3.2 J、K轉換器應用於帶通濾波器. . . . . . . . .45
§3.4 2.4GHz電容耦合式帶通濾波器之研製. . . . . . . 48
§3.5 結語. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
第四章 氧化鋁基板平面製程技術之2.4GHz單級功率放大器研製
§4.1 簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
§4.2 功率放大器的設計原理. . . . . . . . . . . . . 52
§4.2.1 直流偏壓點的選定. . . . . . . . . . . . . . 55
§4.2.2 電路穩定性的考量. . . . . . . . . . . . . . .56
§4.2.3 輸入與輸出匹配網路. . . . . . . . . . . . . 58
§4.2.4 功率放大器之非線性因素的考量. . . . . . . . .59
§4.3 2.4GHz功率放大器之設計製作與量測分析. . . . . 61
§4.3.1 電路設計的方向. . . . . . . . . . . . . . . .61
§4.3.2 平面薄膜製程技術與電路的製作. . . . . . . . .64
§4.3.3 電路模擬與量測結果之分析. . . . . . . . . . 68
第五章 結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
參考文獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
參考文獻 [1] Ichihiko Toyoda, Kenjiro Nishikawa, Tsuneo Tokumitsu, Kenji Kamogawa, Chikara Yamaguchi, Makoto Hirano, Masayoshi Aikawa,“Three-Dimensional Masterslice MMIC on Si Substrate,”IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium 1997.
[2] HOWES, M.J., and MORGAN, D.V.“ Gallium arsenide: materials, devices and circuits”(John Wiley, New York, 1985)
[3] A. L. Caviglia, R. C. Potter, and L. J. West,“Microwave performance of SOI n-MOSFET’s and coplanar waveguides, ”IEEE Electron Device Lett., vol. 12, pp. 26-27, Jan. 1991.
[4] N. M. Nguyen and R. G. Meyer,“Si IC-compatible inductors and LC passive filters,”IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 25, pp. 1028-1031, Aug.1990.
[5] Kenji Kamogawa, Kenjiro Nishikawa, Ichihiko Toyoda, Tsuneo Tokumitsu, and Masayoshi Tanaka,“A Novel High-Q and Wide-Frequency-Range Inductor Using 3-D MMIC Technology,”IEEE Microwave and Guide Wave Lett., vol. 9, no. 1, Jan. 1999.
[6] Min Park et al.,“High Q microwave inductors in CMOS double-metal technology and its substrate bias effects for 2GHz RF ICs application,” Techn. Dig. IEDM, pp. 3.3.1-3.3.4, 1997.
[7] Joachim N. Burghartz et al., “Integrated RF and microwave components in BiCMOS technology,”IEEE Trans. Electron Devices, vol. 43, No. 9, pp.1559-1569, 1996.
[8] Inder J. Bahl, “Improved Quality Factor Spiral Inductors on GaAs Substrates,” IEEE Microwave and Guide Wave Lett., vol. 9, no. 10, Oct. 1999.
[9] Ferenc Mernyei, Franz Darrer, Matthijs Pardoen, and Andreas Sibrai,“Reducing the Substrate Losses of RF Integrated Inductors,” IEEE Microwave and Guide Wave Lett., vol. 8, no. 9, Sep. 1998.
[10] 陳品銓,“改善矽質基板微波特性之關鍵技術,”碩士論文, 國立中央大學, 1999.
[11] Wen-Chang Chen, Cheng-Ting Yen, Li-Mei Chen, Lih-Ping Li,Guey-Shang Liou,“Processing and Characterization of Low Dielectric Constant Polymers,” (NSC 88-2214-E002-003)
[12] 張俊彥,鄭晃忠,“積體電路製程及設備技術手冊,”中華民國電子材料與元件協會, 1997.
[13] Choong-Mo Nam, and Young-Se Kwon,“High-Performance Planar Inductor on Thick Oxidized Porous Silicon(OPS) Substrate,” IEEE Microwave and Guide Wave Lett., vol. 7, no. 8, Aug. 1997.
[14] Guillermo Gonzolez,“Microwave transistor amplifiers analysis and design(second edition),”Prentice-Hall, 1997.
[15] Kirk B. Ashby, Ico A. Koullias, William C. Finley, John J. Bastek, and Shahriar Moinian,“High Q Inductors for Wireless Applications in a Complementary Silicon Bipolar Process,”IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 31, no. 1, Jan. 1996.
[16] C. Patrick Yue, and S. Simon Wong,“Physical Modeling of Spiral Inductors on Silicon,”IEEE Trans. Electron Devices, vol.47, no. 3,Mar. 2000.
[17] L. P. Chen, B. M. Tseng, G. W. Huang, D. C. Lin, Y. P. Ho, H. Y. Lee, J. F. Kuan, Y. S. Chen, W. Y. Wen, T. L. Chen, P. Liou, H. F. Hsu, C. T. Hou, K. A. Wen, and C. Y. Chang,"A Novel Method for Extraction Parasitic Parameters of Silicon Spiral Inductor," 1998 Asia-Pacific Microwave Conference, pp. 581-584.
[18] “Advanced Design System 1.3 user’s manual,”Agilent Technologies innovating the HP Way, Nov. 1999.
[19] 袁杰,“通訊系統:類比與數位,”全華, 民國87年.
[20] David M. Pozar,“Microwave Engineering,”AddisonWesley, 1990.
[21] 游銘傑,“氧化鋁基板薄膜元件及高頻電路之製作,”碩士論文,國立中央大學, 1999.
[22] Steve C. Cripps,“RF Power Amplifiers for Wireless Communications,”Artech House, Inc., 1999.
[23] Herbert L. Krauss, Charles W. Bostian, and Frederick H. Raab,“Solid State Radio Engineering,”John Wiley& Sons, Inc., 1980.
[24] Guillermo Gonzalez,“Microwave Transistor Amplifier Analysis and Design,”Prentice-Hall, Inc., 1998.
指導教授 詹益仁(Yi-Jen Chan) 審核日期 2001-6-20
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明