摘要：针对矢量网络分析仪(VNA)及其测试连接系统校准的宽频带、低功耗、易操作的需求,设计了一款适用于L~Ka波段的可调微机电系统(MEMS)SOLT校准件.该结构校准件以串联、并联式MEMS开关为基础,首先设计出一款串并联混合式MEMS开关,并将负载电阻与MEMS开关进行集成,结合校准件的SOLT原理,利用该开关对信号的选通功能实现短路、开路、负载和直通4种校准状态.该结构的校准件弥补了传统校准件操作复杂、人为误差较大的不足,具有体积小、精度高、易于操作的特点.利用HFSS仿真软件对器件性能进行优化仿真,在L~Ka波段范围内,器件在直通、开路及短路状态下的损耗分别优于1.89 dB,1.8 dB及0.33 dB,阻抗稳定在50.5Ω.

摘要：针对单刀多掷开关(SPMT)在相控阵雷达、宽带收发器中用于切换滤波器和传输线时需要满足宽频带、高隔离度的性能需求,设计了一种宽频带、高隔离度的MEMS单刀三掷开关(SP3T)。通过ANSYS电磁仿真软件中的HFSS模块对MEMS SP3T开关进行优化,利用COMSOL软件对上电极的机械性能进行仿真。仿真结果表明,所设计的MEMS SP3T开关可工作在1~90 GHz的频带内,且插入损耗小于1 dB@90 GHz,隔离度大于35 dB@90 GHz,其整体体积约为0.75 mm3。

摘要：为了有效解决相控阵雷达/天线瞬时带宽小、孔径效应严重、功耗大等问题,将射频MEMS开关引入实时可调延时器结构中,设计了一种基于射频MEMS开关的实时可调延时器。通过MEMS双掷开关选择具有不同电长度的延时路径,在DC~20 GHz内实现了5位的射频信号延时。利用HFSS三维电磁仿真软件对延时单元的几何参数进行仿真优化,得到5个可切换延时状态的延时量,分别为64.76 ps,101.46 ps,137.97 ps,174.61 ps,210.98 ps,延时步进为36.5 ps,整体面积约为5 mm^(2)。与其他实时可调延时器相比,该实时可调延时器具有多可控位数、大延时带宽积、高集成度等优点。

摘要：针对卫星通信、6G通信、物联网技术等射频前端系统对电子元器件高频工作性能的需求,设计了一种工作在W波段的直板型电容式射频(RF)单刀双掷开关。通过优化介电层材料和开关电极之间的空气间隙,降低了插入损耗、提高了隔离度等射频性能指标。利用HFSS电磁仿真软件对开关性能进行了数值模拟计算,仿真结果表明:所设计射频单刀双掷MEMS开关在80~100 GHz范围内,其插入损耗小于1.7 dB,隔离度大于40 dB,开关整体尺寸约为1.6 mm×1.6 mm。此开关能够满足射频系统前端对高频电子元器件的性能需求,在微波测试仪器、新一代通信系统中具有一定的应用价值。

摘要：针对射频多端口器件微波测试需求,基于SOLT校准原理设计了一种工作频率在DC~12 GHz范围内、基于RF MEMS开关的四端口电子校准件。数值仿真结果表明,在短路状态下,器件的回波损耗小于0.15 dB;在直通状态下,器件的插入损耗小于0.5 dB,端口之间的隔离度大于20 dB;在开路状态下,器件的回波损耗小于0.3 dB,端口之间的隔离度大于25 dB;同时采用微表面加工工艺,利用磁控溅射工艺对负载电阻进行了制备,其测试结果约为50Ω,符合设计要求。设计的基于RF MEMS开关的四端口校准件,具有射频性能好、体积小、易于集成等优点,能够满足X波段微波多端口器件在片测试的应用需求。

摘要：为了解决传统开关可控通道较少、尺寸较大、插入损耗较高等问题,以射频微机电系统(MEMS)单刀单掷开关为基础,设计了“星”型的射频MEMS四刀四掷开关,可控制多通道信号导通与断开。采用HFSS仿真软件,对设计的器件的插入损耗、隔离度及驻波比等关键参数进行优化。结果表明:当工作频段为DC~26.5 GHz时,射频MEMS四刀四掷开关插损优于1.19 dB@26.5 GHz,隔离度优于31.75 dB@26.5 GHz,驻波比小于1.7,整体尺寸为1.2 mm×2.174 mm×0.51 mm。本文设计的四刀四掷开关具有低插损、小体积、多通道可调等的优点,可与功分器、移相器、延时器、天线等单片集成,用于通信、雷达、导航及微波测试仪器等系统中,实现多通道信号分配、移相、延时及可重构的功能。

摘要：针对射频器件小型化的发展需求,设计了一种新型射频微机电系统(MEMS)单刀四掷开关结构,通过K型功分器与四个单刀单掷开关级联而成,实现低插损、高隔离的射频性能。其中,K型功分器设计是由1个输入端、4个输出端及1个圆盘型结构优化组成。仿真结果表明:在DC-20 GHz频段内,该单刀四掷开关的插入损耗≤0.41 dB,隔离度≥21 dB,驱动电压为12.4 V;并且在整个工作频段内射频性能稳定,波动幅度小,线性度高。设计的K型单刀四掷开关整体尺寸为2.11 mm×1.6 mm×0.6 mm,在L~Ku(1~18 GHz)波段的小型化无线通信系统中具有较大的应用潜力。

摘要：针对卫星通信、电子对抗及微波测试系统对开关提出的宽带宽、低插损、低功耗的应用需求,设计了一种K~D波段宽带射频MEMS开关。通过优化衬底材料和十字型上电极结构提高开关的带宽,降低开关的损耗。利用HFSS电磁波仿真软件对开关的几何参数进行优化计算。结果表明,所设计的射频MEMS开关可工作在18~188 GHz的频带内,且插入损耗小于1.47 dB,隔离度大于20.12 dB,其整体体积约为0.75 mm^(3)。此开关可与移相器、延时器、谐振器等结构集成,实现宽带且低损耗的射频可重构MEMS器件及系统,可用于新一代通信及微波测试等领域。