[发明专利]微机械固支梁式十六状态可重构微波带通滤波器

权利要求书

1.一种微机械固支梁式十六状态可重构微波带通滤波器，其特征在于：在砷化镓衬底（19）上设有水平放置的CPW（1）、一个平面螺旋电感（2）、两个并联连接到CPW信号线和地线之间的第一MIM电容（3）和第二MIM电容（4）、两个串联连接到CPW信号线的第三MIM电容（5）和第四MIM电容（6）、四个由引线连接的第五MIM电容（7）、第六MIM电容（8）、第七MIM电容（9）和第八MIM电容（10）、引线（12）、凸点（13）、MEMS固支梁（14）、驱动电极（15）、连接线（16）、压焊块（17）以及空气桥（18）；CPW（1）的中间为CPW信号线，CPW信号线的两侧为CPW地线，两个并联连接到CPW信号线和地线之间的第一MIM电容（3）和第二MIM电容（4）以及两个串联连接到CPW信号线的第三MIM电容（5）和第四MIM电容（6）依次对称放置在平面螺旋电感（2）的左右两侧，构成π型的微波带通滤波器；四个由引线连接的第五MIM电容（7）、第六MIM电容（8）、第七MIM电容（9）和第八MIM电容（10）对称放置在平面螺旋电感（2）的左右两侧且位于两个并联连接到CPW信号线和地线之间的第一MIM电容（3）和第二MIM电容（4）之间，同时在平面螺旋电感（2）的左右两侧的任意一侧的两个由引线连接的第五MIM电容（7）和第七MIM电容（9），或第六MIM电容（8）和第八MIM电容（10）沿CPW信号线的前后两侧对称放置；每个由引线连接的MIM电容是由一条引线（12）串联连接的，其中每条引线（12）的一端与CPW信号线相连接，而另一端靠近CPW地线且在其末端上制作一个凸点（13）；在每条引线（12）末端的凸点（13）上方横跨了一个MEMS固支梁（14），在每个MEMS固支梁（14）下方引线（12）的两侧分别放置一个驱动电极（15）；在每个MEMS固支梁（14）下方的两个驱动电极相互连接并通过一条连接线（16）与CPW地线外侧的压焊块（17）相连接；从而通过利用一个π型的微波带通滤波器以及四个MEMS固支梁（14）分别控制四个由引线连接的第五MIM电容（7）、第六MIM电容（8）、第七MIM电容（9）和第八MIM电容（10）是否与CPW地线相连接，实现了该可重构微波带通滤波器的十六状态的中心频率和带宽的改变。

2.根据权利要求1所述的微机械固支梁式十六状态可重构微波带通滤波器，其特征在于：平面螺旋电感（2）位于该可重构微波带通滤波器的中间部位；平面螺旋电感（2）包括电感的线圈（2-2）和下层通道（2-1）两部分；平面螺旋电感的线圈（2-2）悬浮于砷化镓衬底（19）之上，而下层通道（2-1）位于砷化镓衬底（19）上；电感的线圈（2-2）的外部接头与CPW信号线相连接而其内部接头与下层通道（2-1）相连接；下层通道（2-1）的另一端与CPW信号线相连接；在平面螺旋电感的线圈（2-2）下方的下层通道（2-1）上覆盖Si₃N₄绝缘介质层（11）。

3.根据权利要求1所述的微机械固支梁式十六状态可重构微波带通滤波器，其特征在于：所述的第五MIM电容（7）、第六MIM电容（8）、第七MIM电容（9）和第八MIM电容（10）分别具有不同的电容值。

4.根据权利要求1所述的微机械固支梁式十六状态可重构微波带通滤波器，其特征在于：MEMS固支梁（14）的个数为4个；其中，每个MEMS固支梁的两端分别通过两个锚区固定在CPW信号线的相同一侧的CPW地线上；在MEMS固支梁（14）下方驱动电极（15）上覆盖Si₃N₄绝缘介质层（11）。

5.根据权利要求1或4所述的微机械固支梁式十六状态可重构微波带通滤波器，其特征在于：所述的MEMS固支梁（14），该MEMS固支梁是否与在其下方引线（12）上的凸点（13）相接触来分别控制四个由引线连接的第五MIM电容（7）、第六MIM电容（8）、第七MIM电容（9）和第八MIM电容（10）是否与CPW地线相连接。