RF MEMS开关吸合电压的分析

吸合电压是MEMS静电执行器的重要参数,针对RFMEMS开关,详细分析了开关在不同执行方式下的吸合电压.对于执行电压是脉冲方式而言,开关梁受迫振动,不同于准静态方式,此时使开关发生吸合的执行电压为动态吸合电压,计算表明比准静态吸合电压小8%.通过简化的弹性系数和精确的电容计算公式,详细分析了基于CPW的双端固支梁开关的准静态和动态吸合电压.分析了环境阻尼对动态吸合电压的影响,阻尼使得开关的两种吸合电压差别变小.最后分析了射频输入功率对开关吸合电压的影响,射频输入功率会降低吸合电压,如果输入功率足够大,吸合电压将会降为零,此时MEMS开关会发生自执行失效.

新颖的可增强功率处理能力的X-波段RF MEMS开关

介绍了一种可用于射频系统中的微电子机械开关,通过新颖的三层板结构解决了高功率带来的自执行和自锁效应,并且消除了传统三层板结构引入的应力.采用阻抗匹配的方法提高开关结构的射频性能.利用CoventorWare软件模拟了开关结构的机电特性,利用HFSS软件匹配了开关结构并且模拟了射频性能.开关结构的吸合(pull-in)电压模拟结果为26V.在整个X波段,开关“开”态时的回波损耗低于-28dB,插入损耗小于0.25dB;“关”态时的隔离度大于28dB.

射频微机械可变电容的设计与模拟

介绍了一种可用于射频通信系统压控振荡器中的基于MEMS的平行板可变电容.该电容通过采用新的"一上两下"(一个上极板,两个下极板)结构,使电容值的变化范围突破了传统两层平行板可变电容的150%的理论限制.上极板上加电压后,在静电力作用下向下移动从而改变电容值.当所加电压值从1V变化到10V时,电容值相应从0.39pF变化到0.96pF(变化范围为246%).使用CoventorWare、HFSS软件对电容进行了模拟,给出了C-V曲线、S11参数随频率的变化曲线图.将该电容用于考比兹压控振荡器电路中进行了模拟,给出了输出波形图.

新颖的双间隔RF MEM可变电容的设计与模拟

设计了一种可用于射频(RF)通信系统中的MEM平行板可变电容,采用新颖的双间隔(two-gap)结构、金属铝极板、折叠“Y”形支撑和厚度不均的可动极板。用CoventorWare软件模拟了电容的C-V特性,当控制电压从0变化到10V时,RF信号电容相应从0.37pF增加到5.64pF,变容比约为15.24∶1;用HFSS软件模拟了电容的S11参数,电容的品质因数Q在1.8GHz下约为77.78。

MEMS开关封装结构热形变对芯片性能的影响

模拟了处在一定功率密度或不同温度下封装结构贴片的形变引起的X波段MEMS开关芯片的形变,从而导致的开关芯片性能的变化。用Coventor软件模拟出在开关衬底为200μm,贴片处功率密度为300pW/μm2时,开关芯片的形变量为0.142μm;开关衬底为300μm,温度为373K时,开关芯片的形变量为0.791μm。进一步用HFSS模拟出开关的插入损耗在中心频率10GHz处由封装前的0.042dB和0.022dB变化为封装后的0.078dB和0.024dB。