碧波液压网 欢迎你,游客。 登录 注册

射频MEMS开关的研究

版权信息:站内文章仅供学习与参考,如触及到您的版权信息,请与本站联系。
液压导航网

  

  1引言

  随着信息时代的来临,在无线通信领域出现了如移动通信、因特网电子商务无线接入系统、蓝牙系统与全球定位系统。这些射频装置的发展要求:进一步减小体积和重量、降低功耗、提高可靠性、多功能化以及具备敏捷的切换能力。

  为了满足以上要求,射频元件应该微型化和集成化,同时电容、电感、振荡器、滤波器还应该具有足够高的Q值,传输线(波导)、开关等在阻抗匹配、插入损耗和隔离度方面还应满足一定的要求。

  MEMS(微电子机械系统)技术与RF(射频)技术的结合为上述难题的解决带来了新的机遇。RFMEMS技术可增大工作频带宽度,互连损耗极其微小,并且可以用与现有IC (Integrated Circuits)和MMIC (Millimeter-wave Monolithic Circuits)工艺相兼容的平面技术来制造接近理想的开关、谐振器等RF元件。

  2射频MEMS开关的特点

  RF MEMS器件可以认为是用MEMS技术实现的、用于从低频直到红外线以下频段信号的产生与处理的微型化和可集成的器件,主要用于射频收发前端电路。这些器件包括电容器、电感、谐振器/滤波器、传输线(波导)、微型天线阵列、开关等。

  射频MEMS开关是无线通讯领域的重要器件,也是MEMS技术在射频领域应用最成功的器件之一,现已成为MEMS研究的重点之一。利用MEMS开关可制作移相器、开关式滤波器、开关阵列等,应用于雷达、卫星通信、无线通信等系统中。

  MEMS开关与目前射频系统中所用的半导体开关(PIN二极管或MESFET)不同,它没有半导体pn结或金属半导体结,其特点如下:

  (1)由于消除了与欧姆接触有关的接触电阻和扩散电阻,从而减少了开关动作中的电阻损耗;

  (2)由于没有与半导体结相关的I一非线性问题,改善了互调失真和开关带负载能力;

  (3)由于膜的机械动作所需要的电流可以忽略,开关动作所需要的功耗仅为纳焦耳数量级。

  在RF使用中,MEMS开关插入损耗很低,隔离性能很好,互调失真极低,因此与PIN等半导体控制元件相比,其使用截止频率高得多(有时是后者的数倍)。表1显示了MEMS开关与传统的PIN二极管和 MESFET开关的主要性能比较。

  作为一种含可动部件的微米尺度器件,射频MEMS开关的基本制作工艺和微电子工艺有兼容之处,如薄膜沉积、光刻、刻蚀等,但也有MEMS工艺的独特之处,如悬臂梁的制备和牺牲层的刻蚀,高导电金属材料如金的剥离等,它显示了微机械器件在制备工艺上的难点。

  研究射频MEMS开关的制作工艺还有助于将来实现射频单片集成电路(MMIC),提高RF开关和其他射频器件的功能。

你没有登陆,无法阅读全文内容

您需要 登录 才可以查看,没有帐号? 立即注册

标签: MEMS
点赞   收藏

相关文章

发表评论

请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。

用户名: 验证码: 看不清?点击更换

最新评论