Réglage de la fréquence électrothermique de résonateurs micromécaniques vibrants repliés et couplés

L'utilisation de l'expansion thermique contrainte pour régler la fréquence résonante de résonateurs micromécaniques vibrants est explorée. Un modèle simple est développé pour prédire la sensibilité de puissance obtenue avec des géométries repliées et déroulées, y compris les effets du chauffage électrothermal et du refroidissement par conduction et convection. Il est démontré que la sensibilité des structures repliées peut changer de signe lorsque la pression du gaz ambiant est abaissée, contrairement au comportement des structures déroulées. Le réglage se fait alors par contrainte axiale de traction plutôt que par contrainte de compression. En utilisant des actionneurs électrostatiques à entraînement par peigne micromécanisés latéraux résonants repliés, des plages de réglage de -25 % et +50 % sont obtenues (à pression atmosphérique et à 10 mTorr, respectivement, avec des puissances de 10 et 1,5 mW, respectivement). Un résonateur couplé imbriqué est ensuite présenté, dans lequel la fréquence d'un résonateur peut être ajustée sans affecter celle de l'autre, permettant ainsi d'obtenir un appariement de fréquence.