微机电系统在电子通讯领域中的应用论文_袁嘉豪,成一诺

微机电系统在电子通讯领域中的应用论文_袁嘉豪,成一诺

摘要:微电子技术作为现代信息技术的中心和前提,给人们生活带来很大影响,以及推动了我国信息技术的进一步发展。当前,基于经济信息一体化的背景下,电子通讯作为基础以及普遍发展的产业,影响了我国经济的发展。其中微机电系统体现出我国电子通讯领域的能力。本文将先分析微机电系统的相关概述,然后探究微机电系统在电子通讯领域中具体应用。

关键词:微机电系统;电子通讯领域;概述;具体应用

引言

微机电系统是新的科学技术,在经济发展以及科技进步的背景下,也研发出更多的集成元件,使得该领域的工作效率得到显著提升。微机电系统发挥着重要的作用,并彰显出独特的优势。随着微机电系统的不断更新以及推广运用,也带给人们生活很大的影响,提供了更多的便捷。尤其是目前电子制造业得到逐渐发展与创新,使得微机电系统得到广泛的应用。因而,需要客观认识微机电系统的特点与优点,然后分析该系统在电子通讯行业的应用。

一、关于微机电系统的相关概述

(一)微机电系统的概念

微机电系统的简称是MEMS,往往指的是可以开展很多生产,并把信号处理、微型机构以及电源和通信等集成为一体的系统或者微型元件。该系统在半导体技术与先进制造技术的基础上来形成的新的系统。这一系统一般使用的尺寸是纳米或者微米,并由微电源、动作器和传感器三部分所构成。微机电系统是经过光学、化学以及电子工程等多方面行业进行交叉所出现的学科,并在电子通讯、智能家居等方面得到普遍的运用。这一系统的最大目标是达到集成化、微型化,以及逐渐朝着新的作用以及新技术层面进行转变,实现创新发展的过程。其研究的方向主要包含三个方面:首先,是基础理论部分。微电子技术在尺寸方面逐渐缩短的前提下,其中具备的物理理论以及相关规律仍然能够使用。但是,由于环境发生一定的变化,也使得以前的理论知识也会随着发生改变,例如尺寸、表面效应等。因此,需要对热力学、微结构学等理论知识进行进一步分析。其次,是基础技术部分。主要指的是微设计、集成技术等很多前提性的技术进行不断更新与创新。最后,技术应用部分。把微机电系统使用到其他行业里,能够促进其他行业学科的发展,以及实现不同学科的一起进步。

(二)关于微机电系统的特点和优势

微机电系统有着自身的特点,并彰显出独特的优势,发挥着重要的作用。微机电系统主要包含四个方面:第一,其外部体现出尺寸小、重量轻以及能耗少等特征,其中主要运用的制造材料为硅,具备很好的几机电作用。对于硅材料而言,其密度与铝较为接近,体现出质轻的特点。同时拥有良好的抗性,以及散热性能。第二,微机电系统能够开展很多的生产,运用微加工技术能够同时生产出很多的微机电系统,并使得生产成本有效降低。第三,微机电系统拥有很高的集成性,能够将各种制动方向、敏感方向以及功能等传感器或执行器实现一体化。以及能够将各种类型的元器件进行集成,形成了复杂以及整体的微机电系统。第四,微机电系统可以实现多种学科的交叉与结合,既包含很多学科的先进技术,而且经过微机电系统可以促进多种学科的共同发展。

微机电系统在芯片方面遵循一定的功能要求,并实现微机械以及微电路的集成化。当前,尺寸已经实现纳米的层次。微机电技术来自于1980时期,并经过多种技术与设备的促进下,使得微机电系统发展更加迅速。微机电系统是在微电子技术以后出现的新的技术层面,并发展为促进我国经济发展以及增强国家实力的关键途径。这里可以看出微机电系统具有自身的优势,集中体现在五个方面:其一,由于尺寸微小,能够使用到很多高精尖的行业里。例如胶囊内镜的使用,就是运用微机电系统对人体消化系统进行有效以及拍照的检查方式。其二,能耗较低。微机电系统在能耗方面比较低,仅仅需要很少的能量就可以实现长时间的运转。其三,重量较轻,对相关设备不够构成相应的影响。其四,在价格方面比较低廉。伴随着微机电系统的逐渐成熟,很多生产得到实现,进而也使得该系统的价格得到降低。其五,具有良好的稳定性能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆微机电系统可以运用硅材料开展制造过程,并拥有较高的稳定性。

二、微机电系统在电子通讯领域中的具体应用

(一)MEMS天线

关于电子通讯,微型天线发挥着重要的作用,可以用在GPS定位、蓝牙传输等通信方面。目前,微机械加工方式已经实现三维天线、微型平面里的使用,既能够大幅度缩短天线的尺寸,又可以改善与提高天线的整体效率。依据目前的实际运用状况,能够将微机电系统天线有着多方面的发展趋势。一方面,能够经过微机电系统开关实现相控阵天线的进一步简化。另方面,达到变波束天线。这种天线主要经过运用微机电系统开关,依据具体的要求来改变波束与频率,进而能够在一个天线构造方面达到多种作用。通过深入的探究,已经研发出很多微机电系统相关的天线,例如有源天线、微带天线等很多种天线方式。

(二)光纤通信网络

光纤通信网络在开展信息数据传输环节中,主要运用的传输方式就是光—电—光。运用交叉点和相关的转换开关实现通信过程。但是,运用以上方式开展传输,会在一定程度上阻碍着宽带网络的发展,这也是当前通信网络发展中遇到的制约因素。能够运用微机电系统建立微镜阵列,进而达到某一光纤里的信息朝着其他光纤实现直接输送的过程。假如把相关的元件都开展微机电系统的再次改造,那么可以达到终端间的全光网状况,例如可调滤波器、可变 光衰减器等等。

(三)电子通信硬件

把微机电系统运到在通信硬件设施的微机电系统开关和传输线、微机电系统移项器和谐振 器等层面。微机电系统的开关作用是针对收发、传送的信息开展切换的过程,和以前的其他元件相比较,微机电系统开关具有能耗低、尺寸小等长处。微机电系统开关在机械结构、传导器件等方面有着重要的作用,可以在一定程度上提升以上设备的通讯水平。同时使用ME MS生产的传输线,不仅可以提高传输线拥有的抗性功能,而且能够保障通讯领域在开展数据传输过程中的安全与稳定作用。移项器作为通信系统里面中心构成元素,以前的移项器在性能、灵敏程度以及尺寸等方面都暴露出一些问题与不足。而运用微机电系统制造的移项器,既可以实现损耗降低、频带变宽等作用,又能够达到微机电系统的集成化,有助于提高移项器的基础功能。运用微机电系统技术所研发的腔体谐振器,就具有宽频带、损耗少等优点,并拥有着很好的发展情景。

(四)微波收发机

微波收发机是无线通讯里具有非常重要效果的收发机,其组成元件主要是功率放大器、低噪 放大器等部分所构成。当前,运用相关的元件、电路以及器件可以实现收发机的集成化过程,进而形成新的微波收发机。与此同时,能够实现针对功放输出进行相关的高质量的网络匹配。运用微机收发系统开展相应的元件的改造和升级,进而可以把不同类型的元件进行有效的组合,使得全部系统变得更全面和完善。这样不仅可以使得微波收发机的相应功能受到调整与改善,而且可以在很大程度上提升其兼容性能。还有,微波收发机的使用,也可以使得微波收发机实现高度集成,并使得生产成本得到有效减少。

结语

总之,微机电系统在电子通讯领域中有着重要的优势与作用,需要提高相应的重视。在电子通讯领域里,微机电系统得到普遍的使用,并在天线、光纤网络等方面有着重要的效果。因此,不仅需要客观全面认识微机电系统的特点与技术优点,而且需要结合电子通讯领域发展趋势实现合理应用。

参考文献

[1]王立鼎,刘冲.微机电系统科学与技术发展趋势[J].大连理工大学学报,2000(05):505-508.

[2]张博.浅析微机电系统在电子通讯领域中的应用[J].电子制作,2012(10):39.

[3]李一冰.电子通讯领域中微机电系统的应用分析[J].通讯世界,2015(12):45-46.

论文作者:袁嘉豪,成一诺

论文发表刊物:《科技中国》2018年4期

论文发表时间:2018/8/10

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