2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

本文采用DMTL結構在高阻硅襯底上實現(xiàn)了2位DC~30GHz數(shù)字移相器,30GHz時相移為105°，最大插損小于-1.8dB，駐波好于-11dB。由于驅(qū)動電壓加在橋與CPW地線之間，增加驅(qū)動面積使驅(qū)動電壓小于20V。

2.2.1 設計與制造

2位DC~30GHz移相器是采用高阻硅襯底，在3.3mm長CPW傳輸線上周期性制造6個并聯(lián)MEMS電容，如圖4所示。通過橋與CPW傳輸線的地之間加載DC驅(qū)動來改變CPW傳輸線的負載電容，偏置電壓通過高阻線直接加載到橋上，各個橋之間通過彎曲的高阻線連接，使橋之間隔離。

圖4、2位移相器掃描電鏡照片

2.2.2 測試結果

使用HP8510c矢量網(wǎng)絡分析儀和150μmGGB探針臺對移相器進行在片測量，使用LRM校準，驅(qū)動電壓為18V。測量結果如圖5所示。表1是在15GHz時一組相移數(shù)據(jù)。

從測試結果可以看出，在32GHz以下具有很好的線性，插損小于-1.8dB，駐波好于-11dB，在30GHz時最大，相應為105°。32GHz以上相移曲線明顯向上彎曲，產(chǎn)生非線性，插損也明顯增大，實際相移小于設計相移是由于CPW的地線與MEMS橋的錨位間隙較小，使橋不能與CPW的地線完全接觸，減小了下態(tài)電容。

3、發(fā)展趨勢

RF MEMS移相器具有低插損、低功耗、寬帶寬、小體積、重量輕的優(yōu)點，是機載雷達、星用雷達的理想器件，對戰(zhàn)術、戰(zhàn)略偵察、制導均有重要意義，其中開關線型移相器的插損主要取決于開關導通時的插損，同時要求兩條路徑之間有足夠高的隔離，因此要求開關具有較低的導通插損和高的截止隔離度，因此它的帶寬取決于開關的帶寬，同時設計上須對T型頭進行匹配設計，保證在寬頻帶內(nèi)有較小的反射。反射型MEMS移相器頻帶較窄、芯片面積較小，但插損較大，同時高頻時反射線長度變短，使開關制造有一定困難。DMTL型移相器和開關線型移相器都具有純時延的特性，插損小，設計和制造較容易，是未來發(fā)展的重點。我們相信RF MEMS移相器在未來雷達和通訊系統(tǒng)中將起到越來越大的作用。

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作者：婁建忠，趙正平，楊瑞霞，呂苗，胡小東