The demand for high-performance Radio Frequency (RF) passive devices has been steadily increasing due to the growing complexity and sophistication of wireless communication systems. The Quality factor (Q-factor) is a key parameter for describing the signal losses and the energy efficiency of resonators. Previous studies have been done on the spin coating technique of intermediate coating, which presented some limitations in terms of 3D resonators. In this master thesis, we investigate the development of a intermediate layer using dip coating to enhance the Q-factor, i.e., the performance of RF passive devices. The dip coating method is applied to add a nano ceramic coating to the 3D structure as the intermediate layer between the resonator ceramic substrate and the conductive silver coating. After the fabrication process, the samples are observed under Scanning Electron Microscope (SEM) and Atomic Force Microscope (AFM) and tested with Vector Network Analysis (VNA). Analysis and calculations are mainly conducted with the software Matlab and Gwyddion. The proposed technique improves the smoothness of the samples by 78.95%, and the Q-factor is tested to have a 20.87% enhancement using VNA. The results demonstrate that the intermediate layer with the dip coating technique significantly improves the performance of RF passive devices by reducing the roughness of the resonator surface. These findings open up new opportunities for the design and development of high-performance RF passive devices in various applications, including wireless communication systems, radar systems, and satellite communication. Further studies can be carried out to reduce defects during fabrication and to stabilize the performance of the silver coating. / Efterfrågan på högpresterande passiva RF-enheter har stadigt ökat på grund av den växande komplexiteten och sofistikeringen hos trådlösa kommunikationssystem. Q-faktorn är en viktig parameter för att beskriva signalförluster och energieffektivitet hos resonatorer. Tidigare studier har gjorts på spin coating-tekniken för intermediära beläggningar, vilket presenterade vissa begränsningar för 3D-resonatorer. I denna masteruppsats undersöker vi utvecklingen av ett intermediärt lager med hjälp av doppbeläggning för att förbättra Q-faktorn, det vill säga prestandan hos passiva RF-enheter. Doppbeläggningstekniken tillämpas för att lägga till en nanokeramisk beläggning på 3D-strukturen som intermediärt lager mellan resonatorns keramiska substrat och den ledande silverbeläggningen. Efter tillverkningsprocessen observeras proverna med SEM och AFM och testas med VNA. Analys och beräkningar utförs främst med programvaran Matlab och Gwyddion. Den föreslagna tekniken förbättrar provernas släthet med 78.95%, och Q-faktorn testas och visar en förbättring med 20.87% med hjälp av VNA. Resultaten visar att det intermediära lagret med doppbeläggningstekniken signifikant förbättrar prestandan hos passiva RF-enheter genom att minska ojämnheten på resonatorns yta. Dessa resultat öppnar upp nya möjligheter för design och utveckling av högpresterande passiva RF-enheter inom olika tillämpningsområden, inklusive trådlösa kommunikationssystem, radarssystem och satellitkommunikation. Ytterligare studier kan genomföras för att minska defekter under tillverkningen och stabilisera prestandan hos silverbeläggningen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-343547 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Shen, Xiner |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:684 |
Page generated in 0.0025 seconds