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Enregistrement W1602662359

High aspect ratio microstructure coupler

2011· article· en· W1602662359 sur OpenAlexfundno aff
Melissa Schaffer

Notice bibliographique

RevueUniversity Library - University of Saskatchewan (University of Saskatchewan) · 2011
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueMicrowave Engineering and Waveguides
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanadian Light Source
Mots-clésMicrostructureMaterials scienceComposite material
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Couplers are one of the most frequently used passive devices in microwave circuitry. The main function of a coupler is to divide (or combine) a radio frequency signal into (from) two separate signals by a specific ratio and phase difference. With the need for smaller electronic devices, a reduction in the area of a distributed coupler would prove to be valuable. The purpose of this research is to develop, simulate, fabricate and test high aspect ratio microstructure couplers that are smaller in area than existing distributed couplers, and have comparable or better performance. One method used to reduce the area of a distributed coupler is to replace single or multiple transmission lines with lumped element equivalent circuits. One category of lumped elements that has not been extensively implemented is high aspect ratio lumped elements. High aspect ratio lumped elements fabricated with deep X-ray lithography are able to take advantage of using the vertical dimension, and reduce their planar area. In this thesis high aspect ratio lumped elements are used in the design of 3-dB microstructure couplers that show significant area reduction compared to equivalent distributed couplers. The designs of the microstructure couplers were based on the lumped element equivalent circuits of a 3-dB branch-line and a 3-dB rat-race distributed coupler. Simulations were performed to determine the lumped element values that would provide the largest 3-dB bandwidth while still maintaining close to ideal coupling and through values, return loss bandwidth, isolation bandwidth, and phase. These lumped element values were then implemented in the microstructure coupler designs as high aspect ratio microstructure lumped elements. 3-D electromagnetic simulations were performed which verified that the structures behaved electrically as couplers. The microstructure couplers were designed to be 220 µm tall nickel structures with capacitance gap widths of 6 µm. Fabrication of the microstructure couplers using deep X-ray lithography was performed by the microfabrication group at IMT/KIT in Karlsruhe, Germany. Before testing, detailed visual inspection and the etching of the structures was performed at the Canadian Light Source. A total of five microstructure couplers were tested. Four of the tested couplers were based on the 3-dB branch-line coupler, and the fifth coupler was based on the 3-dB rat-race coupler. The microstructure branch-line design that had the best overall results was fabricated on quartz glass substrate and had an operation frequency of 5.3 GHz. The 3-dB bandwidth of the coupler was measured to be better than 75.5% and extrapolated to be 95.0%. At the centre frequency the through and coupled values were -4.32 dB and -4.44 dB. The phase difference between the couplers output ports was designed to be 90.0° and was measured to be 95.8°. The ±5° phase bandwidth was measured to be 12.7% and the isolation bandwidth was 28.8%. The measured results from the other couplers were comparable to simulation results. The main advantage of the microstructure coupler designs over existing distributed couplers is that the microstructure couplers show a significant area reduction. The branch-line microstructure designs were at least 85% smaller in area than their distributed equivalent on quartz glass. The rat-race microstructure design showed an area reduction of 90% when compared to its distributed equivalent on quartz glass.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,008

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,006
Tête enseignante GPT0,136
Écart entre enseignants0,129 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2011
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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