[發明專利]一種基于MEMS結構的可調電容

有效

• 申請號: 202010771747.2
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN112038091B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 孟慶南
• 申請（專利權）人: 厚元技術（香港）有限公司;厚元電子技術有限公司;厚元科技有限公司;厚元通信電子有限公司
• 主分類號: H01G5/38
• 分類號: H01G5/38;H01G5/16;H01G5/01;H01G5/011
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張濤

1.一種基于MEMS結構的可調電容，其特征在于：包括下極板A，活動極板B、上極板C、固定裝置D和連接線導體E，所述固定裝置D的下端與下極板A固定連接，固定裝置D的上端與上極板C固定連接，活動極板B通過結構B4安裝于固定裝置D上并且活動極板B能沿固定裝置D進行上、下移動；

所述下極板A上設置有下電極A1,所述活動極板B上設置有活動電極B1, 調整電極B2；

所述下電極A1與活動電極B1組成單元電容，且下電極A1和活動電極B1之間通過介質隔離；

所述上極板C上設置有上電極C1、調整電極C2；所述連接線導體E兩端分別與上電極C1、活動電極B1電連接；

所述調整電極C2與調整電極B2組成調整單元，且調整電極C2和調整電極B2之間通過介質隔離；

所述下電極A1在工作狀態下一直加有工作電壓，工作電壓對活動電極B1產生靜電吸引力，通過控制調整電極C2上所加可調電壓來調節調整電極C2對調整電極B2的靜電吸引力，使活動極板B受下電極A1的吸引力與調整電極C2的吸引力的大小關系發生改變，從而使活動極板B沿固定裝置D上、下移動調整電容的容值。

2.如權利要求1所述的一種基于MEMS結構的可調電容，其特征在于：所述下電極A1與活動電極B1組成單元電容，所述下電極A1上設置有介質層A2用于隔離下電極A1和活動電極B1。

3.如權利要求1所述的一種基于MEMS結構的可調電容，其特征在于：所述調整電極C2與調整電極B2組成調整單元，且調整電極C2上設置有介質層C3用于隔離調整電極C2和調整電極B2，調整電極C2與活動電極B1、下電極A1不重疊，調整電極B2與上電極C1和下電極A1不重疊。

4.如權利要求1所述的一種基于MEMS結構的可調電容，其特征在于：所述下極板A由介質材料構成，在下極板A的介質材料表面覆蓋或鑲嵌有金屬導體形成下電極A1，在下電極A1表面設置有單層或者多層介質材料層A2，用于隔離下電極A1和活動電極B1，同時可以調節電容的容值和Q值。

5.如權利要求1所述的一種基于MEMS結構的可調電容，其特征在于：所述活動極板B由介質材料構成，在活動極板B的介質材料表面上覆蓋或鑲嵌有金屬導體形成活動電極B1、調整電極B2，調整電極B2分布在活動電極B1的外圍且相互之間通過介質隔離，活動電極B1與下電極A1、上電極C1形狀相同，在垂直面上對齊，調整電極B2和調整電極C2形狀相同在垂直面上對齊。

6.如權利要求1所述的一種基于MEMS結構的可調電容，其特征在于：所述上極板C由介質材料構成，在上極板C的介質材料表面覆蓋或鑲嵌有金屬導體形成上電極C1，在上電極C1的外圍介質材料表面覆蓋或鑲嵌金屬導體形成調整電極C2，上電極C1和調整電極C2之間由介質材料隔離，調整電極C2表面設置有介質層C3，在上極板C設置有控制層C4，調整電極C2與控制層C4中開關的一端相連，開關的另一端連接到可調單元電容的可調電壓引腳，所述單元電容通過活動極板B與調整單元組成可調單元電容。

7.如權利要求1所述的一種基于MEMS結構的可調電容，其特征在于：所述固定裝置D的一端與上極板C的上電極C1固定在一起，另一端與下極板A的下電極A1固定在一起，用于支撐上極板C和下極板A，保持上、下極板之間平行，其固定方式包括焊接、壓接、粘接。

8.如權利要求1所述的一種基于MEMS結構的可調電容，其特征在于：所述連接線導體E由1至M根連接線導體組成；所述活動電極B1的上表面對應設計有1至M個開槽，所述上電極C1的下表面對應設置有1至M個開槽；所述的1至M根連接線導體的一端與上電極C1下表面的1至M個開槽電連接，1至M根連接線導體的另一端與活動電極B1上表面的1至M個開槽電連接；由1至M根連接線將上電極C1和活動電極B1電連接，1至M根連接線的電阻值越小越好，1至M根連接線導體的長度相等使活動極板在自然狀態下能與上極板、下極板保持平行。