[發明專利]一種星型單刀四擲射頻開關

在審

• 申請號: 201910347504.3
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110127593A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 吳倩楠;王姍姍;李孟委;韓路路
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;H01P1/10
• 代理公司: 北京惠智天成知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11681
• 代理人: 劉瑩瑩

本發明屬于射頻MEMS領域，具體涉及一種星型單刀四擲射頻開關。一種星型單刀四擲開關，主要由襯底、微波傳輸線、驅動電極、上電極、下電極、固定錨點和觸點組成，微波傳輸線和驅動電極設置在襯底上，上電極為直板型結構，下電極采用帶彈性梁的雙觸點。微波傳輸線采用星型結構功分器將輸入信號功率分成四個相等的信號進行輸出。從微波傳輸角度來講，星型結構更為高效，各支路之間的隔離度更好，平衡度高。由此設計的單刀四擲開關插損較小，各路幅值和相位一致性更好。

技術領域

本發明屬于射頻MEMS領域，具體涉及一種星型單刀四擲射頻開關。

背景技術

射頻MEMS開關作為一種無源器件，是射頻系統的基本組件之一，通過微機械結構的運動，來控制射頻信號的導通與斷開。與傳統固態電子器件相比，具有插損小、功耗低、體積小、成本低等非常卓越的優點。它可以廣泛應用在各種射頻、微波和毫米波通訊系統中，對雷達預警、戰術戰略偵察、衛星組網等領域均有重要意義。

射頻MEMS開關按其輸入/輸出方式可以分為單刀單擲、單刀雙(多) 擲開關。單刀單擲開關只處理一路信號，單刀雙(多)擲開關可處理兩路或者多路信號。其中單刀多擲開關作為相控陣雷達的關鍵器件，近年來備受各國研究機構的注目。目前，對單刀四擲開關開展研究的機構主要有電子科技大學、南京理工大學、中電13所、中國船舶重工集團第723研究院等。例如中國船舶重工集團第723研究所設計了一個寬帶吸收式單刀四擲開關，此開關選用PIN管及MA4AGSW1A開關組成一個K型單刀四擲開關，存在結構復雜、體積較大、插損較差等問題。

發明內容

本發明的目的就是針對傳統單刀單擲開關的不足，設計了一種適用于0-18GHz的星型單刀四擲開關。既可以實現減小開關體積、減小插入損耗又可以實現開關四路切換功能。

本發明的具體技術方案如下：一種星型單刀四擲射頻開關，所述星型單刀四擲射頻開關包括：

至少一個提供支撐支撐基礎的襯底；

至少一組設置在襯底表面的微波傳輸組件；

所述微波傳輸組件包括用于傳輸信號的信號線單元、設置在信號線單元周側的地線單元、設置在所述信號線單元下方的驅動電極；

所述信號線單元包括輸入信號線、輸出信號線、星型信號線，述星型信號線為一個圓盤體，在所述圓盤體的外周側等角度延伸出至少五個條形端口，所述條形端口包括用于輸入信號線連接的信號線輸入端口、相鄰于信號輸入端口兩側的近端口、及相對于信號輸入端口的遠端口；

所述信號線輸入端口、近端口、及遠端口等角度設置在圓盤體外周側，構成放射狀的星型結構，所述信號輸入端口與輸入信號線相對設置，所述近端口、遠端口分別與輸出信號線相對設置。

進一步地，所述輸出信號線對應星型信號線界定為近端口輸出信號線、遠端口輸出信號線；

所述近端口輸出信號線、遠端口輸出信號線對應所述近端口、及遠端口分別設置用于觸發開合的懸臂梁；

所述懸臂梁一端通過通過錨點固定設置所述近端口輸出信號線、遠端口輸出信號線上，另一端懸空延伸至所述星型信號線端部的上方。

進一步地，所述星型信號線為一個扁圓盤體，在所述扁圓盤體的外周側延伸出五個條形端口，相鄰的條形端口之間的夾角為72°，構成具有四個夾角為72°角的條形端口。

進一步地，所述信號線輸入端口、近端口、及遠端口沿星型信號線徑向方向向外延伸出至少兩個觸點，兩個所述觸點相互平行設置，并始終位于所述懸臂梁下方位置。

進一步地，所述懸臂梁上設置有釋放孔陣列。

進一步地，所述襯底上設置有用于連接外部電路的引線，所述襯底對應所述懸臂梁的懸空位置固定設置有驅動電極；

所述驅動電極與所述引線連接。