RF MEMS開關(guān)及其在移相器中的應(yīng)用研究.pdf

1、射頻微電子機(jī)械系統(tǒng)(RF MEMS)技術(shù)在現(xiàn)代通信領(lǐng)域中越來(lái)越受到重視。MEMS技術(shù)以其自身特性，可以避免傳統(tǒng)PIN開關(guān)和場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)在射頻系統(tǒng)中的嚴(yán)重缺陷，和現(xiàn)代高密集型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相匹配，具有功耗小、射頻性能優(yōu)越、易集成等優(yōu)點(diǎn)。因此研究RF MEMS開關(guān)及其應(yīng)用有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先簡(jiǎn)要地介紹了國(guó)內(nèi)外RF MEMS開關(guān)、MEMS移相器的發(fā)展概況。接著詳細(xì)地比較了MEMS開關(guān)各種常見的靜電、電磁、電熱、壓電和形狀記憶金屬

2、驅(qū)動(dòng)機(jī)制。建立了歐姆接觸式和電容耦合式RF MEMS開關(guān)的力學(xué)模型和電磁模型，其中包括懸臂梁和固支梁開關(guān)的彈性系數(shù)、下拉電壓、電容和阻抗。通過(guò)模型優(yōu)化開關(guān)設(shè)計(jì)，并用設(shè)計(jì)好的電容耦合式RF MEMS開關(guān)搭建一個(gè)準(zhǔn)4位分布式MEMS傳輸線移相器。此分布式移相器可以工作在40GHz頻段內(nèi)，其中RF MEMS開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電壓大約在20伏左右。移相器由15個(gè)RF MEMS開關(guān)周期性地加載在一段共面波導(dǎo)上而實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)的步進(jìn)為23.95°。移相器單位