Tez No	İndirme	Tez Künye	Durumu
201750		A monolithic phased array using RF MEMS technology / RF MEMS teknolojisi kullanılarak tek parça faz dizili anten Yazar:KAĞAN TOPALLI Danışman: DOÇ. DR. ÖZLEM AYDIN ÇİVİ ; PROF. DR. TAYFUN AKIN Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı Konu:Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering Dizin:Mikroişleme teknikleri = Micromachining techniques	Onaylandı Doktora İngilizce 2007 172 s.
Bu tezde, RF MEMS teknolojisi kullanılarak gerçeklestirilen yeni bir tek parça faz dizili antensunulmaktadır. 15 GHz frekansında tasarlanan yapı, dogrusal olarak dizilmis 4 adet mikroserityama anten, 3-bit dagıtılmıs RF MEMS düsük kayıplı faz kaydırıcılar ve besleme agındanolusmaktadır. Sistemde kullanılan RF MEMS faz kaydırıcılar toplamda 28 birim hücreyle 3bölümden olusmaktadır ve 22.4 mm × 2.1 mm'lik bir alanı kaplamaktadır. Faz kaydırıcınınperformansı, yüksek empedanslı esdüzlemsel dalga klavuzu iletim hattını yükleyen MEMSanahtarlarla birlikte yüksek-Q metal-hava-metal sıgalar kullanılarak gelistirilmistir. Faz dizilianten, 1.2 ?m kalınlıgında yapısal altın katmanı ve 2 ?m sıgasal aralıgın 500 ?m kalınlıgındacam taban üzerine koyuldugu yüzey mikroisleme süreci ile tek parça olarak üretilmistir.Üretim süreci basittir, sadece 6 maske gerektirmektedir ve aynı taban üzerinde RF MEMSanahtar ve faz kaydırıcı gibi çesitli RF MEMS devre elemanlarının üretilebilmesine izinvermektedir. Üretilen faz dizili anten yapısı sadece 6 cm × 5 cm'lik bir alanı kaplamaktadır.Faz kaydırıcı yapısının yaklasık olarak 20°/50°/95° faz kaymalarını ve bunların sekizkombinasyonunu, 15 GHz'de 1.5 dB ortalama araya girme kaybı ile saglayabildigi ölçümsonuçlarıyla gösterilmistir. Faz kaydırıcılar, sıgasal olarak çalıstıkları için ihmal edilebilecekbir güç tüketimiyle, 16 V ile hareketlendirilebilmektedir. RF MEMS faz kaydırıcıların uygunolarak ayarlanmasıyla ana hüzmenin 4° ve 14°'ye döndürülebildigi yine yapılan ölçümlerlegösterilmistir.Anahtar Kelimeler: Faz dizili antenler, RF MEMS, faz kaydırıcı, anahtar, yüklenmis hat,esdüzlemsel dalga kılavuzu, mikroisleme.
This thesis presents a novel monolithic phased array implemented using the RF MEMStechnology. The structure, which is designed at 15 GHz, consists of four linearly placedmicrostrip patch antennas, 3-bit distributed RF MEMS low-loss phase shifters, and acorporate feed network. The RF MEMS phase shifter employed in the system consists of threesections with a total of 28 unit cells, and it occupies an area of 22.4 mm × 2.1 mm. Theperformance of the phase shifters is improved using high-Q metal-air-metal capacitors inaddition to MEMS switches as loading elements on a high-impedance coplanar waveguidetransmission line. The phased array is fabricated monolithically using an in-house surfacemicromachining process, where a 1.2-?m thick gold structural layer is placed on a 500-?mthick glass substrate with a capacitive gap of 2 ?m. The fabrication process is simple, requiresonly 6 masks, and allows the implementation of various RF MEMS components on the samesubstrate, such as RF MEMS switches and phase shifters. The fabricated monolithic phasedarray occupies an area of only 6 cm × 5 cm. The measurement results show that the phaseshifter can provide nearly 20°/50°/95° phase shifts and their eight combinations at the expenseof 1.5 dB average insertion loss at 15 GHz. The phase shifters can be actuated with 16 V,while dissipating negligible power due to its capacitive operation. It is also shown bymeasurements that the main beam can be steered to 4° and 14° by suitable settings of the RFMEMS phase shifters.Keywords: Phased arrays, RF MEMS, phase shifter, switch, loaded line, coplanar waveguide,micromachining.