一种高隔离度新型电容开关的制作方法

本实用新型涉及射频开关技术领域，尤其涉及一种高隔离度新型电容开关。

背景技术：

在世界经济全球化的推动下，以无线通信技术为核心的信息产业进入了蓬勃发展的阶段。人们对于通信的需求越来越高，迫切地希望可以高效、便捷、准确地获取信息。然而，大量无源分离器件包括开关、滤波器、天线、可变电容、电感等却成为系统小型化的阻碍。

频率可调器件能有效地传输特定频段的有用信号，降低各通信频道间的相互干扰，充分地利用频谱资源，减少频谱浪费保障通信设备正常工作。对可调器件的核心组成射频开关的研究是无线通信器件发展的一个重要方向。射频开关的性能对可调器件，乃至整个通信系统有着重要的作用。对高频段的有效开发利用给可调滤波器、可重构天线等可调射频器件设计提出了更高的要求。因此，需要更先进成熟的开关技术来保证其实现。

RF MEMS器件具有低成本、重量轻和小体积等优点，可以有效地解决无源器件质量大、体积大的问题。同时，随着工作频率的升高，射频器件对尺寸、精度、高射频性能和高可靠性等方面提出了更高的要求。其卓越性能在许多领域得到了应用。RF MEMS技术可以实现各个通讯部件的微型化和集成化，可以提高信号的处理速度和缩小通讯系统的功耗和体积，受到越来越广泛的关注。

RF MEMS开关体积小，质量轻，对加速度不敏感，无直流功耗，可以在低成本的硅或者玻璃上制造，比砷化镓工艺截止频率高倍，在微波频率有着优异的隔离度和插入损耗。

但是现有的电容开关结构，在地线和信号线间的开关梁部分电流密度很高，这对降低开关的插入损耗和提高隔离度都有着严重的影响。

技术实现要素：

针对现有技术中缺陷与不足的问题，本实用新型提出了一种高隔离度新型电容开关，通过改变固支梁结构，增大了电感，实现了谐振频率的降低和隔离度的提升。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高隔离度新型电容开关，包括共平面波导CPW传输线和开关梁，所述共平面波导传输线由衬底、绝缘层、地线和信号线组成，绝缘层位于衬底上方，信号线位于绝缘层上方中间位置，地线与信号线间隔开且对称布置在绝缘层上方的两端，所述开关梁由固支梁和锚区组成，通过锚区跨接在地线之间，所述信号线位于开关梁下方表面设有介质层，所述电容开关采用静电驱动，其地线连接直流地端，信号线加载电压，所述固支梁上靠近锚区四周设有四个大小相同的圆弧形豁口。

进一步的，所述固支梁上设有方形的释放孔。

本实用新型具有如下有益效果：通过在固支梁上设置圆弧形豁口，改变传统开关梁电流密度高结构，使得电容开关插入损耗降低、隔离度更高；在高频段上能达到较高隔离度，充分地利用频谱资源，减少频谱浪费保障通信设备正常工作；采用静电驱动，功耗更低，响应更快，尺寸更小；本实用新型还具有线性度好、微波特性好、更加轻质化等优点。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型开关梁俯视图；

图3为本实用新型仿真曲线图；

图4为本实用新型参数计算表。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图所示，一种高隔离度新型电容开关一种高隔离度新型电容开关，包括共平面波导CPW传输线1和开关梁2，所述共平面波导传输线1由衬底11、绝缘层12、地线13和信号线14组成，绝缘层12位于衬底11上方，信号线14位于绝缘层12上方中间位置，地线13与信号线14间隔开且对称布置在绝缘层12上方的两端，所述开关梁2由固支梁21和锚区22组成，通过锚区22跨接在地线13之间，所述信号线14位于开关梁2下方表面设有介质层31，所述电容开关采用静电驱动，其地线13连接直流地端，信号线14加载电压。

所述固支梁21上靠近锚区22四周设有四个大小相同的圆弧形豁口；固支梁21上设有方形的释放孔41。

具体的，开关的动作由直流静电力提供，其中地线13连接直流地端，同时使开关梁2同样处于接地状态，为上电极；而信号线14加载高电压或低电压，为下电极。当信号线14加载高电压时，信号线14和开关梁2之间产生电压差，由于静电力的吸引，固支梁21受弹性形变紧贴在介质层31上，完成开关梁2的下拉。其中，介质层31在开关梁2下拉时提供对地下态电容。

在开关上态（Up态）时，信号线14与跨接在地线13的开关梁2之间电容较小，射频信号通过传输线1结构向前传输。当开关受到静电力作用下拉闭合时（Down态)，开关梁2紧贴介质层31，构成电容结构，致使射频信号对地短路，从而实现射频信号的阻断。

从其仿真结果可以明显看出，此新型开关可以在高频段上达到非常高的隔离度，尤其是在35GHz谐振频率时，开关隔离度仿真达到82dB的隔离度。

本实用新型通过改变固支梁21结构，减小了地线13和信号线14间的开关梁2部分电流密度，增大了电感，从而实现了谐振频率的降低和隔离度的提升。