一种应用于X波段的RF MEMS电容式并联开关设计

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RF MEMS开关在隔离度、插入损耗、功耗以及线性度等方面，具有比FET或pin二极管传统微波固态开关无法比拟的优势，从而获得了广泛的关注，并显示出在微波应用领域的巨大潜力。自1979年K.E.Petersen第一次报道RF MEMS开关的应用以来，业界已研制出很多不同结构的RF MEMS开关。无论是在隔离度还是在插入损耗上，RFMEMS电容式并联开关在Ka到W波段都表现出了良好的性能。但是，RF MEMS电容式开关在低频段的较低隔离度限制了其在X波段的应用。为克服以上不足，J.B.Muldavin等人提出了在开关梁与地平面之间加入高阻抗传输线，通过该传输线引入的串联电感使LC谐振频率达到X波段范围，并获得了在X波段隔离度优于-20 dB的性能。J.Y.Park等人设计的RF MEMS电容式并联开关使用介电常数为30～120的SrtiO3作为介质层，通过增加开关闭态的电容值使开关在10GHz处的隔离度优于-30 dB。M.Tang等人把CPW下电极放置在由KOH刻蚀、深度为1.6μm的衬底盆状槽中，获得了10～13 GHz频率下，单个开关隔离度为-16.5～-28 dB，两个开关级联的隔离度为-25～-35 dB。
本文提出了一种通过CPW传输线与共面波导地平面间的衬底刻槽，提高隔离度并应用于X波段的RF MEMS电容式并联开关。该设计在不改变开关结构和电路结构的基础上提高了开关的隔离性能，为基于CPW结构的RF MEMS高性能电路设计提供了一种参考。