RF MEMS preklopi, čudo na področju radiofrekvenčnih mikroelektromehanskih sistemov, izkažejo inovacije pri miniaturizaciji.Ta stikala, podobna stikalom za svetlobo, vendar v veliko manjšem obsegu, so strokovno izdelana z uporabo tradicionalnih tehnik proizvodnje MEMS.Za razliko od navadnih stikal za svetlobo so RF MEMS Stikala specializirana za zapleteno nalogo prenosa radiofrekvenčnih signalov, pri čemer so njihove mehanske komponente le v območju Microna.
RF tehnologija preklopa:
Različne tehnologije temeljijo na področju RF stikal.Poleg stikala RF MEMS obstajata dve glavni vrsti: Elektromehanska RF stikala in trdna stikala RF.Stikala v trdnem stanju delujejo na rezalnem robu polprevodniških tehnologij, pri čemer uporabljajo materiale, kot so silicijeve ali pin diode, poljski tranzistorji (FET) ali kombinacija le-teh.Te so zgrajene na silicijevih podlagah.V konkurenčni pokrajini RF MEMS preklopi jostle s stikali na osnovi RF-SOI (silicij na izolatorju), ki se nenehno razvijajo in trenutno prevladujejo na trgu.
V svetu stikal RF MEMS obstaja množica vrst, ki se sprožijo z različnimi mehanizmi.Zaradi nizke porabe energije in kompaktne velikosti je elektrostatična aktiviranje pogosto izbirna metoda.Kljub temu lahko ta stikala uporabijo tudi inercialne, elektromagnetne, elektrotermalne ali piezoelektrične sile za nadzor delovanja.
Kapacitivno RF MEMS stikalo:
Najnovejša generacija stikal RF MEMS pretežno uporablja kapacitivno tehnologijo.Te kapacitivne naprave so idealno primerne za visokofrekvenčne RF aplikacije, ki delujejo s kapacitivno sklopko.V akciji se sile nanesejo na tramove, ki so suspendirani z osnovne plošče, podobne mostu.Ko sila, tako kot elektrostatična, potegne žarek navzdol, vzpostavi stik z dielektrikom na podlagi podlago in učinkovito zaustavi signal.
Komercializacija RF MEMS:
Potovanje RF MEMS Switches sega v dveh desetletjih, njihov prvotni korak na trg pa je bil nekoliko omejen.Glavni izziv na začetku je bila zanesljivost - kritični vidik, če upoštevamo, da mora ta stikala zdržati milijarde preklopnih ciklov.Iskanje primernih materialov za stikalo je bilo izravnalno dejanje med trajnostjo za številne cikle in potrebno pletenje za učinkovit stik ob zaprtju.Sinteza večplastnih mehanskih materialov je kritična pri proizvodnji RF MEMS, zlasti njihovih elektrod.Na zanesljivost teh stikal močno vplivajo električne in mehanske napetosti sestavljenih materialov, pa tudi njihova temperaturna občutljivost in odpornost na šok in vibracijo.
Povpraševanje po stikalih RF MEMS skupaj z drugimi napravami RF MEMS vztrajno pleza v telekomunikacijskih sistemih in pametnih telefonih naslednjega generacije.Poročilo podjetja za raziskovanje polprevodniških tržnih raziskav Yole Développement napoveduje velik porast na trgu naprav RF MEMS.Yole poudarja, da bo napredovanje 5G komunikacij verjetno povečalo povpraševanje po napravah, ki temeljijo na MEMS, kot so RF MEMS filtri, ki so ključni za aktivne antene v opremi 5G.Poleg tega naj bi RF MEMS oscilatorji igrali ključno vlogo pri uvajanju novih osnovnih postaj in krepitvi računalništva na robu v pokrajini 5G.
V zaključku:
RF MEMS stikala, zahvaljujoč mehanskim lastnostim, ponujajo več prednosti pred tradicionalnimi tehnologijami.Zagotavljajo izjemno nizko odpornost, ko so odprti zaprti in visok odpornost.Njihove majhne velikosti, nizke potrebe po moči, hitro hitrost preklopa, minimalna izguba signala, visoka izolacija zunaj stanja in sposobnost integracije na lestvici vezja so neprecenljivi.Ker so zdaj na voljo inovativni proizvodni procesi in materiali, RF mikroelektromehanska stikala sistema, ki delujejo na frekvencah v desetine GHz, postajajo vse bolj vseprisotna v telekomunikacijskih sistemih, vključno s 5G mobilnimi omrežji, kar pomeni znatno širitev v sektorju naprav RF MEMS.