domingo, 14 de febrero de 2010

Presentación del modelo RF MEMS

En la actualidad, en el área de potencia, se han desarrollado micro motores, micro
turbinas, micro generadores. En el área de biología, se han desarrollado micro sensores
para realizar el análisis en la sangre, el agua etc., micro dosificadores para la aplicación
de medicamentos en pequeñas cantidades de medicamento cada que se requiera, de tal
manera que se asimile  mejor el medicamento, que aplicando dosis grandes en un tiempo
corto. En el sector automotriz fue donde se empezaron a usar en forma comercial, y el
producto más importante son los micro acelerómetros. Este dispositivo es el elemento
central en el sistema de disparo de las bolsas de aire, ya que proporcionan una señal
eléctrica relativa a la aceleración que experimenta el vehiculo.

Presentación del Modelo.


En esta tesis trabajaremos con el estudio de los Switches de Frecuencia Radial,
cada uno de estos switches tiene dos partes o secciones; un actuador mecánico y un
circuito electrónico, el movimiento mecánico de estos switches se puede producir por
acción electrostática, magnética, térmica, o piezoeléctrica.
Figura 1
Modelo de la viga en Cantilever
En la figura 1 podemos darnos una idea de cómo es que este mecanismo
funciona dentro del sistema electrónico al cual pertenece.
A este tipo de accionamiento se le suman también diferentes tipos de fuerzas
que influyen de manera directa en el comportamiento de esos elementos.

Principio de funcionamiento
La función en resumen de estos mecanismos específicamente hablando de los
RF
MEMS
(Switches de Frecuencia Radial),  engloba un sistema micro mecánico el




cual para fines de estudio de esta tesis trabaja como una viga en cantilever o doblemente
empotrada, esta viga es sujeta a la acción de una fuerza electrostática provocando la
deflexión de la misma y como consecuencia de esta deflexión la vibración de este
mecanismo.
En el momento en que esta oscila, provoca que un palpador en la punta del mecanismo
se impacte contra un material piezoeléctrico para transformar las vibraciones mecánicas
en una diferencia de potencial mediante el uso de un circuito electrónico.
Como la vibración resultante es de una magnitud muy pequeña, al circuito eléctrico se
le tiene que añadir un amplificador para que la frecuencia de onda se magnifique; lo que
ganamos con estos dispositivos es una mayor frecuencia en un intervalo de tiempo
menor en comparación a un dispositivo en escala  macro.

Elementos Vibratorios de alta frecuencia.
Los elementos de resonancia mecánica como los RF MEMS pueden oscilar a
frecuencias muy altas, las frecuencias naturales  de un elemento de alta frecuencia
depende de forma muy directa, de las propiedades del material que esta siendo utilizado
y se puede definir de la siguiente forma:

En donde E, ρ, L son el Modulo de Young, la densidad, y lo longitud efectiva del
elemento oscilante en estudio. Mientras mas altos sean los valores entre la relación de él
modulo de young y la densidad, se pueden esperar valores de frecuencia mas alto.
Hermes Quiroz. Comunicaciones de RadioFrecuencia. CRF



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