СВЧ МЭМС переключатели

ВЧ-МЭМС переключатель с низким напряжением актуации для постоянного тока до 5 ГГц

Основные преимущества

ВЧ МЭМС-переключатели изготовлены по новейшей технологии AIM (воздушный зазор изоляцией для микроструктуры, англ. Air gap Insulated Microsystems), которая позволяет минимизировать паразитную емкость и обеспечить высокую надежность переключающих устройств;
ВЧ МЭМС-переключатели по сравнению с обычными электромеханическими реле имеют на порядок меньшие размеры, что позволяет существенно уменьшить габариты производимых на их основе изделий (АФАР, ВЧ-фильтр и др.);
Очень низкое напряжение (5В), обеспечивающее поступательно-возвратные движения электродной решетки актуации для замыкания и размыкания пар контактов в МЭМС-переключателе;
Чрезвычайно низкий ток в рабочей точке (<10 нА);
Высокий уровень изоляции;
Малые вносимые потери;
Замыкание и размыкание контактов происходит в одной плоскости;
Так как в системе включения не используются диэлектрические материалы, отсутствует накопление заряда;
Герметичный корпус.

Применение

Автоматизированное испытательное оборудование;
Реконфигурация антенны;
Управление лучом антенны;
Управляемый фазовращатель;
Фазированная решетка;
Управляемый аттенюатор.

Общее описание

Предлагаемый продукт является омическим SPST МЭМС-переключателем с электростатическим включением и поперечным движением подвижной электродной решетки актуации и контактов. В нем две контактные пары соединены последовательно, что обеспечивает высокий уровень изоляции в пределах широкого частотного диапазона.

Устройство герметично закорпусировано на уровне пластины. Переключатель состоит из кремниевой подложки, на которой находится МЭМС-структура подвижной электродной решетки актуации, электросоединения, контакты и радиочастотные линии, и кремниевой крышки (см. рис. 1). Крышка закрепляется посредством соединения кристалла на уровне платы во время ее производства.

В данном МЭМС-переключателе линии передачи высокочастотного сигнала и подачи напряжения актуации конструктивно разделены между собой, что делает уровень потерь минимальным. В отличие от существующих на рынке решений, замыкание и размыкание контактных пар в МЭМС-переключателе происходит в одной плоскости за счет поступательно-возвратных движений электродной решетки актуации, выполненной из кремния по технологии изоляции микроструктур воздушными зазорами — Airgap Insulation of Microstructures (AIM).

Работает МЭМС-переключатель по описанному далее принципу. На электродную решетку актуации, находящуюся внутри ВЧ-МЭМС, подается напряжение актуации 5В, благодаря этому решетка перемещается и обеспечивает замыкание двух пар последовательных контактов, через которые начинает проходить высокочастотный сигнал. После прекращения подачи напряжения актуации (5В) на электродную решетку, она возвращается в исходное положение, что приводит к размыканию двух контактных пар. При этом передача высокочастотного сигнала прекращается.

Для передачи ВЧ-сигнала ВЧ-МЭМС переключатель оснащен асимметричными копланарными линиями. ВЧ-МЭМС переключатель обладает встроенными контактными площадками для подачи напряжения движения электродной решетки (Vact)и рабочего напряжения (5 Vdc) при постоянном токе.