طراحی و مدلسازی تشدیدگر و فیلترهای ریزالکترومکانیکی برای کاربرد در باند فرکانس میانی یک سیستم مخابراتی با استاندارد gsm

در این رساله طراحی، مدلسازی، و شبیه سازی ریزتشدیدگرها و فیلترهای ریزمکانیکی با تحریک الکتروستاتیکی که در سیستمهای مخابراتی قابل استفاده هستند، مورد بررسی قرار می گیرد. ریزتشدیدگر طراحی شده در این پژوهش، دارای ساختاری کاملاً جدید بوده و توانایی ارتعاش در فرکانس 71mhz را دارد. با داشتن ضریب کیفیت حدود 10000 و مقاومت حرکتی برابر با 478 اهم این ریزتشدیدگر می تواند به عنوان عنصر پایه در ساختار فیلتر if ریزمکانیکی یک گیرنده مخابراتی با استاندارد gsm مورد استفاده قرار گیرد. همچنین، تعدادی از این ریزتشدیدگرها به طور مکانیکی به هم تزویج شده اند، که در نتیجه آن، فیلتر میانگذری با پهنای باند برابر با 285khz، ضریب کیفیت 250، اتلاف الحاقی 0.44db، گستره دینامیکی 99db و امپدانسهای ورودی و خروجی از مرتبه 9 کیلواهم حاصل شده است. در فصل اول این رساله، کاربرد فناوری mems در سیستمهای مخابراتی و مزایای آنها بررسی شده است. فصل دوم به تقسیم بندی جامعی از انواع فیلترها و تشدیدگرها که در سیستمهای مخابراتی کاربرد دارند، و بررسی انواع فناوریهای آنها می پردازد. مروری بر تاریخچه پیشرفت فیلترهای مکانیکی و کاربردهای آنها در فصل سوم آورده شده است. در فصل چهارم رفتار ارتعاشی باریکه ها و محاسبه معادلات ریاضی حاکم بر ارتعاشات تشدیدگرهای مکانیکی باریکه ای مُد موجی بررسی شده، و فرکانس تشدید به دست آمده از روابط ریاضی با نتایج حاصله از تحلیل المان محدود مقایسه شده است. فصل پنجم به توصیف ریزتشدیدگر ارایه شده در این رساله، نحوه مدلسازی و شبیه سازی آن در نرم افزار ansys، محاسبه ابعاد ساختار، تعیین ضریب کیفیت، و بررسی میزان خطی بودن آن اختصاص یافته است. در فصل ششم به طراحی و مدلسازی فیلتر ریزالکترومکانیکی مبتنی بر تشدیدگر معرفی شده در فصل قبل، نحوه تعیین و کنترل پهنای باند فیلتر، محاسبه اتلاف الحاقی و درجه خطی بودن آن پرداخته شده است. روشهایی برای بهینه سازی ویژگیهای فیلتر ریزمکانیکی طراحی شده، از جمله افزایش گزینندگی فیلتر، تنظیم پهنای باند و کاهش امپدانسهای ورودی و خروجی فیلتر در فصل هفتم پیشنهاد گردیده و درنهایت در فصل هشتم در مورد نتایج به دست آمده از این پژوهش، بحث و نتیجه گیری شده و پیشنهادهایی برای ادامه کار ارایه گردیده است.