一种L~E波段的混合型射频MEMS单刀双掷开关设计

作     者：李晓琪 湛永鑫 潘长凯 吴倩楠 李孟委 LI Xiaoqi;ZHAN Yongxin;PAN Changkai;WU Qiannan;LI Mengwei

作者机构：中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学前沿交叉科学研究院太原030051 中北大学理学院太原030051 

出 版 物：《微电子学》 (Microelectronics)

年 卷 期：2023年第53卷第1期

页      面：146-152页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：装备发展部型谱资助项目(2006WW0011) 

主　　题：射频MEMS开关 单刀双掷开关 混合型开关 蛇形上电极 

摘      要：针对传统RF MEMS单刀双掷(SPDT)开关应用存在频段低、插入损耗高、隔离度低等问题,设计了一种混合型SPDT开关,通过在一条通路上设置接触式开关和电容式开关,实现了在L~E频段下的低插入损耗和高隔离度。通过设计蛇形上电极结构,降低了上电极的弹性系数,进而降低开关上电极下拉所需的驱动电压。采用HFSS仿真软件对混合型SPDT开关的射频性能参数进行了优化,并利用COMSOL对开关的蛇形上电极进行应力-位移分析。仿真结果表明,在DC~90 GHz的频段下,SPDT开关的插入损耗小于1.5 dB@90 GHz,隔离度大于52 dB@67 GHz、29 dB@90 GHz。此开关适用于无线通信系统、雷达系统和仪器测量系统等对工作频段要求高的领域内。