[发明专利]一种RF-MEMS单刀双掷开关及微带天线阵列

说明书

本发明实施例提供的一种RF‑MEMS单刀双掷开关及微带天线阵列，包括：衬底、信号线、公共接地端、至少两个微电子机械开关，其中，信号线包括第一支路信号线和第二支路信号线，并且分别具有第一断开区域和第二断开区域；公共接地端覆盖第一断开区域和第二断开区域，通过第一断开区域和第二断开区域使得公共接地端连接为一个整体；微电子机械开关包括开关梁和电极板，并且微电子机械开关分别设置于所述第一断开区域和所述第二断开区域。不需要设置格外的空气桥，就能够使得整个公共接地端的电势相等。从而简化了RF‑MEMS单刀双掷开关的结构，降低了成本。

技术领域

本发明涉及微波控制技术领域，特别是涉及一种RF-MEMS单刀双掷开关及微带天线阵列。

背景技术

随着微波、毫米波通信成为全球通信的研究热点，具有尺寸小、重量轻、在微波频率下无直流损耗、高隔离度以及低插入损耗等优点的RF-MEMS(Radio Frequency-MicroElectro Mechanical System，射频微电子机械系统)开关，已成为通信系统中重要的控制单元。特别是RF-MEMS单刀双掷开关，由于能够控制电源向两个不同方向输出，而被广泛应用于可重构单元，如频率可重构天线、方向图可重构天线等。

现有技术中，一般多采用并联式RF-MEMS单刀双掷开关，该RF-MEMS单刀双掷开关采用三端口共面波导T型结构，即从一路用信号线通过阻抗变换器等分成两路信号线，其中信号线可以用于传输微波信号。在两路信号线上分别并联一个微机械单刀单掷开关，每一个微机械单刀单掷开关的开关梁两端的锚区结构与T型结的接地端相连接。每一个开关梁、该开关梁对应的信号线以及中间的电介质可以组成一个平板电容结构。

通过向开关梁施加直流电压，可以使得开关梁与信号线之间形成静电力，在静电力的作用下，会使开关梁弯曲下拉，从而靠近信号线。当开关梁弯曲下拉时，由开关梁、信号线以及中间的电介质组成的平板电容中的增大，从而使得信号线中所传输的信号可以通过该平板电容，经由开关梁而接入接地端中，不再沿信号线进行传输，相当于将该信号线断开。

当开关梁没有施加直流电压时，则不会产生使开关梁弯曲下拉的静电力，从而使得平板电容中的电容较小，信号线中的信号无法从该平板电容中经过，不会流向接地端，只能继续沿信号线传输。

所以，通过控制向各个微机械单刀单掷开关的开关梁施加直流电压，可以控制各路信号线上传输信号的通断，实现单刀双掷开关的功能。

然而，并联式RF-MEMS单刀双掷开关的每一条信号线都具有各自的接地端。由于开关梁需要与接地端连接，当向开关梁施加直流电压时，不可避免的会造成该开关梁所连接的接地端的电势发生变化。然而，当需要一路信号线接通，另一路信号线断开时，即需要对一路信号线对应的开关梁施加直流电压，而另一路信号线对应的开关梁不施加直流电压。则此时会造成该并联式RF-MEMS单刀双掷开关的不同信号线的接地端之间电势不等，当接地端电势不等时，则会使得该并联式RF-MEMS单刀双掷开关处于的异常工作状态。

现有技术中，为了使得各个信号线的接地端之间的电势相等，需要在接地端之间搭建格外的空气桥，从而使得RF-MEMS单刀双掷开关的结构过于复杂，并且成本较高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种RF-MEMS单刀双掷开关及微带天线阵列，以实现提供结构更加简便的射频微机械单刀双掷开关的目的。具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种RF-MEMS单刀双掷开关，所述RF-MEMS单刀双掷开关包括：

衬底；

信号线，所述信号线设置于所述衬底上，与所述衬底固定连接，所述信号线的输入端经过设置在所述衬底上固定连接的阻抗变换器，将所述信号线分为第一支路信号线和第二支路信号线，其中，所述第一支路信号线和第二支路信号线分别具有第一断开区域和第二断开区域；