RF MEMS -lülitid, imeline raadiosageduse mikroelektromehaaniliste süsteemide valdkonnas, kehtestab innovatsiooni miniaturiseerimisel.Need lülitid, mis sarnanevad valguselülititega, kuid palju väiksemas mahus, on asjatundlikult meisterdatud, kasutades traditsioonilisi MEMS -i tootmistehnikaid.Erinevalt tavalistest valgustuslülititest on RF MEMS -lülitid spetsialiseerunud raadiosagedussignaalide edastamise keerukale ülesandele, nende mehaanilised komponendid on ainult mikronide vahemikus.
RF -vahetamise tehnoloogia:
Erinevad tehnoloogiad toetavad RF -lülitite valdkonda.Lisaks RF MEMS-lülititele on kahte peamist tüüpi, mida tuleks kaaluda: elektromehaanilised raadiosageduslülitid ja tahkis-RF-lülitid.Tahkislülitid töötavad pooljuhtide tehnoloogiate tipptasemel, kasutades selliseid materjale nagu räni- või tihvti-dioodid, põllu-efektide transistorid (FET) või nende kombinatsiooni.Need on üles ehitatud ränipõhistele substraatidele.Konkurentsivõimelisel maastikul lükkab RF MEMS jobu RF-SOI (isolaatori räni) põhinevate lülititega, mis arenevad pidevalt ja domineerivad praegu turul.
RF MEMS -lülitite maailmas on palju tüüpi, millest igaüks tegutseb erinevate mehhanismide kaudu.Nende madala energiatarbimise ja kompaktse suuruse tõttu on elektrostaatiline aktiveerimine sageli valitud meetod.Kuid need lülitid võivad töö juhtimiseks kasutada ka inertsiaalset, elektromagnetilist, elektrotermilisi või piesoelektrilisi jõude.
Mahtuvuslik RF MEMS -lüliti:
RF MEMS -i uusim põlvkond kasutab peamiselt mahtuvuslikku tehnoloogiat.Need mahtuvuslikud seadmed sobivad ideaalselt kõrgsageduslike raadiosageduslike rakenduste jaoks, töötades läbi mahtuvusliku sidumise.Tegevuses kantakse jõud baasplaadilt riputatud taladele, mis sarnanevad sillaga.Kui jõud, nagu elektrostaatiline, tõmbab tala alla, loob see kontakti substraadi dielektriga, peatades signaali tõhusalt.
RF MEMS -i kommertsialiseerimine:
RF MEMS -i lülitite teekond on kestnud kahe aastakümne jooksul, nende esialgne turule jõudmine on mõnevõrra piiratud.Esmane väljakutse alguses oli usaldusväärsus - kriitiline aspekt, arvestades neid lülitid, peab taluma miljardeid vahetustsüklit.Sobivate lülitusmaterjalide otsimine oli arvukate tsüklite vastupidavuse ja tõhusa kontakti vajaliku paindlikkuse vahelise tasakaalustamisakt sulgemisel.Kihiliste mehaaniliste materjalide süntees on RF MEMS -lülitite, eriti nende elektroodide tootmisel kriitiline.Nende lülitite usaldusväärsust mõjutavad tugevalt komposiitmaterjalide elektrilised ja mehaanilised pinged, samuti nende temperatuuritundlikkus ja vastupidavus šokile ja vibratsioonile.
Nõudlus RF MEMS-i lülitite järele koos teiste RF MEMS-seadmetega on püsivalt roninud järgmise põlvkonna telekommunikatsioonisüsteemides ja nutitelefonides.Pooljuhtide turu -uuringufirma Yole Dévelopment'i aruanne prognoosib RF MEMS -i seadme turul märkimisväärset tõusu.Yole rõhutab, et 5G kommunikatsiooni edendamine võimendab tõenäoliselt nõudlust MEMS-põhiste seadmete järele, näiteks RF MEMS BAW-filtrid, mis on ülioluline aktiivsete antennide jaoks 5G seadmetes.Lisaks eeldatakse, et RF MEMS -i ostsillaatorid mängivad võtmerolli uute tugijaamade juurutamisel ja servade arvutamise tugevdamisel 5G maastikul.
Kokkuvõtteks:
RF MEMS vahetab tänu nende mehaanilistele omadustele traditsiooniliste tehnoloogiate ees mitmeid eeliseid.Need pakuvad suletud ja avatud vastupidavuse korral äärmiselt madalat takistust.Nende väike suurus, väikese võimsusega nõuded, kiire lülituskiirus, minimaalne signaali kadu, kõrge osariigi eraldatus ja võime integreeruda vooluahela skaalal, muudavad need hindamatuks.Kuna uuenduslikud tootmisprotsessid ja materjalid on nüüd saadaval, muutuvad raadiosageduslik mikroelektromehaanilised süsteemilülitid, mis töötavad sagedustel kümnetes GHz vahemikus, üha enam üldlevinud telekommunikatsioonisüsteemides, sealhulgas 5G mobiilsidevõrkudes, mis kuulutab olulise laienemise RF MEMS -i seadme sektoris.