基于相移量机电耦合的分布式MEMS移相器工作电压的调整方法

摘要

本发明公开了一种基于相移量机电耦合的分布式MEMS移相器工作电压的调整方法，包括确定分布式MEMS移相器的结构参数、材料属性和电磁工作参数；确定工作电压标准值V₀和相移量标准值Δφ₀；施加2V₀的工作电压，测量M个MEMS桥中相移量Δφ_i；比较相移量测量值Δφ_i与标准值Δφ₀；当相移量测量值Δφ_i>标准值Δφ₀，得MEMS桥有向上的高度误差，计算等效电路参数和工作电压调整量；当相移量测量值Δφ_i≤标准值Δφ₀，得MEMS桥向下高度误差或无误差，计算等效电路参数和高度误差值，计算工作电压的调整量；判断是否已对全部计算工作电压调整量；重新施加到相应的MEMS桥上，测量分布式MEMS移相器的整体相移量；判断调整工作电压后的分布式MEMS移相器电性能是否满足指标要求。本方法为实际工作的可靠性提供了理论指导。

主权项

一种基于相移量机电耦合的分布式MEMS移相器工作电压的调整方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)根据分布式MEMS移相器的基本结构，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移相器设计要求，确定分布式MEMS移相器的工作电压标准值V₀和相移量标准值Δφ₀；(3)对分布式MEMS移相器施加2V₀的工作电压，测量分布式MEMS移相器此工作状态下，M个MEMS桥中第i个(1≤i≤M)MEMS桥产生的相移量Δφ_i；(4)比较相移量测量值Δφ_i与标准值Δφ₀，如果测量值大于标准值，则继续步骤(5)，否则转至步骤(8)；(5)当相移量测量值Δφ_i大于标准值Δφ₀时，可得MEMS桥有向上的高度误差，计算第i个MEMS桥的等效电路参数；(6)利用单个MEMS桥的机电耦合模型，反推计算第i个MEMS桥向上的高度误差值；(7)利用工作电压对MEMS桥高度的控制关系式，根据MEMS桥向上的高度误差值，分别计算第i个MEMS桥“up”和“down”两个工作状态下工作电压的调整量，然后转至步骤(11)；(8)当相移量测量值Δφ_i小于或等于标准值Δφ₀时，可得MEMS桥有向下的高度误差，计算第i个MEMS桥的等效电路参数；(9)利用单个MEMS桥的机电耦合模型，反推计算第i个MEMS桥向下的高度误差值；(10)利用工作电压对MEMS桥高度的控制关系式，根据MEMS桥向下的高度误差值，计算第i个MEMS桥“up”工作状态下工作电压的调整量；(11)判断是否已对全部MEMS桥计算了工作电压的调整量，如果是，则得到了M个MEMS桥工作电压的调整量，否则，测量下一个MEMS桥的相移量，并重复步骤(3)到步骤(11)；(12)利用计算出的工作电压调整量，重新施加到相应的MEMS桥上，测量分布式MEMS移相器的整体相移量；(13)判断调整电压后的分布式MEMS移相器电性能是否满足指标要求，如果满足，则说明得到了分布式MEMS移相器工作电压的最优调整量，可使分布式MEMS移相器在工作环境下达到最优性能；否则，修改分布式MEMS移相器的结构参数，并重复步骤(1)到步骤(13)，直至满足要求。