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MEMS微波功率传感器的热学特性模拟

发布时间:2014-07-01
  通过模拟MEMS微波功率传感器的热学特性,在微小尺寸下分析三种传热方式对MEMS微波功率传感器性能的影响,并对共面波导结构进行优化,提高热电转换效率,增加学生对多学科交叉知识的认识。

实验内容
a.编写MEMS微波功率传感器的ANSYS仿真程序,完成结构定义、材料属性定义、网格划分、边界条件定义和特性模拟等相关模块的代码设计。
b.模拟MEMS微波功率传感器的热学特性,并分析其物理机理,提取器件最高温度。
c.模拟热电堆的温度分布趋势,提取热电堆的冷热两端的温度差,通过绘制温度分布图,研究MEMS微波功率传感器的灵敏度特性。
d.模拟背面衬底减薄结构对MEMS微波功率传感器热学特性的影响,并分析其提高热阻及改善热传导的原因。

e.模拟优化共面波导结构前后MEMS微波功率传感器的热学特性,提取负载电阻的最高温度。



功能和效果

  通过对MEMS微波功率传感器的热学特性进行模拟,研究其温度分布和微小器件的热传导特性,并对共面波导进行结构优化,改善器件的传导效率,提高器件的灵敏度特性。从温度分布曲线上提取典型器件参数,如最高温度、热电堆冷热两端的温差等,进一步分析MEMS微波功率传感器的电—热—电转换的物理机理。通过以上实验,可以使学生更好地理解MEMS相关的知识,增加和丰富学生对电子、机械、热学等基础学科交叉的认识,提高学生根据特征曲线分析器件特性的能力。


实验视频