一种高精度RF MEMS数字可变电容制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高精度RF MEMS数字可变电容，包括有衬底，衬底上分布有若干组基于翘板式结构的RF MEMS数字可变电容单元，各个RF MEMS数字可变电容单元分组后，围绕RF Pad分布，每组RF MEMS数字可变电容单元的RF电极与RF Pad接连，每组RF MEMS数字可变电容单元的最大容值均不相同，每组RF MEMS数字可变电容单元有两种电容状态，通过5位二进制数字驱动信号进行控制，RF Pad两侧均分布有GND Pad。由此，可变电容单元数量少，且可变电容容值的步阶多，调节范围广，可调性强。在5组单元，每组二个电容状态的条件下，有32个步阶。在5组单元，每组三个电容状态的条件下，有243个步阶。由数字信号控制，可与IC兼容。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度RFMEMS数字可变电容
本技术涉及一种电容阵列，尤其涉及一种一种高精度RFMEMS数字可变电容。
技术介绍
从1G到5G的演进的最大特点是频率越来越高、频带越来越宽。在追求设备小型化的今天，传统射频前端器件越来越难以满足宽频带的需求，因此，射频前端对可调频器件的需求越来越强烈，可变电容正是可调频器件的“调节阀”有着举足轻重的作用。而RFMEMS可变电容以其高Q值、高变容比、高线性度、大功率容量、低功耗、低温度敏感性等受到越来越多的关注。目前业内研究的RFMEMS可变电容在可控性、可靠性和可调范围等方面难有较大突破，且难与IC兼容，鉴于上述的缺陷及需求，本申请人，积极加以研究创新，以期创设一种高可靠性、高可控性、宽调节范围且与IC兼容的一种高精度RFMEMS数字可变电容，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种高精度RFMEMS数字可变电容。本技术的一种高精度RFMEMS数字可变电容，包括有衬底，其中：所述衬底上分布有若干组基于翘板式结构的RFMEMS数字可变电容单元，各个RFMEMS数字可变电容单元分组后，围绕RFPad分布，每组RFMEMS数字可变电容单元的RF电极与RFPad接连，每组RFMEMS数字可变电容单元的最大容值均不相同，每组RFMEMS数字可变电容单元有两种电容状态，通过5位二进制数字驱动信号进行控制，所述RFPad两侧均分布有GNDPad。进一步地，上述的一种高精度RFMEMS数字可变电容，其中，所述衬底为高阻硅衬底；或是为玻璃衬底；或是为陶瓷衬底；或是为砷化镓衬底。更进一步地，上述的一种高精度RFMEMS数字可变电容，其中，所述RFMEMS数字可变电容单元至少构成五组分组，即分别构成组一、组二、组三、组四、组五，每组可变电容单元至少采用1个RFMEMS数字可变电容单元组成。更进一步地，上述的一种高精度RFMEMS数字可变电容，其中，所述RFMEMS数字可变电容单元，采用基本翘板式结构单元级联拓展构成，其翘板式上极板与RF电极形成第一距离、第二距离和第三距离，对应三个电容状态；或是，与RF电极形成第一距离和第三距离，对应两个电容状态。更进一步地，上述的一种高精度RFMEMS数字可变电容，其中，所述每组可变电容单元的最大电容值应以二倍的关系或是四倍的关系递增，这取决于，每组可变电容单元的状态数是二或是三。更进一步地，上述的一种高精度RFMEMS数字可变电容，其中，所述RFMEMS数字可变电容阵列可由但不限于5位二进制数字电压信号控制，具体控制位应由每组RFMEMS数字可变电容单元的状态数与RFMEMS数字可变电容单元组数共同决定(2位数＝每组状态数组数，位数取整数)。再进一步地，上述的一种高精度RFMEMS数字可变电容，其中，所述各个RFMEMS数字可变电容单元分组后，围绕RFPad以十字形分布。借由上述方案，本技术至少具有以下优点：1、可变电容单元数量少，且可变容电容容值的步阶多。在5组单元，每组二个电容状态的条件下，有32个步阶。在5组单元，每组三个电容状态的条件下，有243个步阶。2、翘板式可变电容单元结构简单，可变电容各步阶容值分布均匀，可调范围广，从而电容可控性强、可靠性高。3、由数字信号控制，可与IC兼容。4、可变电容单元在RFPad周围以十字形或是环形分布，可最大限度减小RF电极长度，从而减小寄生电感。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是高精度RFMEMS数字可变电容的结构示意图。图2是RFMEMS数字可变电容单元的结构示意图(属于最简单的构造)。图3是RFMEMS数字可变电容单元级联式拓展的结构示意图。图4是RFMEMS数字可变电容单元处于第一距离的工作示意图。图5是RFMEMS数字可变电容单元处于第三距离的工作示意图。图中各附图标记的含义如下。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。如图1至5的一种高精度RFMEMS数字可变电容，包括衬底12，其与众不同之处在于：衬底12上分布有五组基于翘板式结构的RFMEMS数字可变电容单元，分别为组一5、组二6、组三7、组四8、组五9。每组RFMEMS数字可变电容单元的最大容值各不相同。具体来说，每组RFMEMS数字可变电容单元有两种电容状态，可由5位二进制数字驱动信号进行控制。5组RFMEMS数字可变电容单元围绕RFPad3分布，且RFPad3两侧分布有2个GNDPad4。结合本技术一较佳的实施方式来看，上述一种高精度RFMEMS数字可变电容由5组RFMEMS数字可变电容单元组成。其中，组一5、组二6、组三7、组四8各包含一个RFMEMS数字可变电容单元。组五9包含2个RFMEMS数字可变电容单元。结合实际制造来看，衬底12为高阻硅衬底；或是为玻璃衬底；或是为陶瓷衬底；或是为砷化镓衬底。进一步来看，如图2、图3所示，本技术采用的所包含的每个RFMEMS数字可变电容单元，均为翘板式结构，且都由最简基本翘板式结构单元2级联拓展而形成。同时，如图4、图5所示，其翘板式上极板可与RF电极形成第一距离10和第三距离11，即对应两个电容状态。结合实际实施来看，为了实现5组可变电容单元在自由排列组合的前提下，既没有重复电容值又保证所有自由组合出的电容值步阶一致，本技术采用的每组可变电容单元的最大容值应以二倍的关系递增。本技术构建的阵列构造可由5位二进制数字电压信号控制，每一位二进制数字信号可控制一个电容值。当然，并不局限于5位二进制数字电压信号控制，具体控制位应由每组RFMEMS数字可变电容单元的状态数与RFMEMS数字可变电容单元组数共同决定(2位数＝每组状态数组数，位数取整数)。再一步的来看，为保证射频性能，本技术采用的5组RFMEMS数字可变电容单元围绕RFPad3以十字形分布，且每组RFMEMS数字可变电容单元的RF电极与中心RFPad3接连。当然，亦可以采用环形或是其他外形围绕分布。可从总体上保证RF电极最短，从而寄生电感最小。此外，这种布局也方便GNDPad4的两侧分布。本技术所述的RFMEMS数字可变电容单元的工作原理如下：五位数字信号，第一位对应组一、第二位对应组二、第三位对应组三、第四位对应组四、第五位对应组五。其中1代表在相应可变电容单元的“C+”驱动电极加正电压；0代表在相应可变电容单元的“C-”驱动电极加正电压。这样，通过不同的数字信号选择性的加电压于对应组的驱动电极，从而实现对电容的数字化选择如表1所示。表1(数字信号对电容状态控制的说明)...

【技术保护点】
1.一种高精度RF MEMS数字可变电容，包括有衬底，其特征在于：所述衬底上分布有若干组基于翘板式结构的RF MEMS数字可变电容单元，各个RF MEMS数字可变电容单元分组后，围绕RF Pad分布，每组RF MEMS数字可变电容单元的RF电极与RF Pad接连，每组RF MEMS数字可变电容单元的最大容值均不相同，每组RF MEMS数字可变电容单元有两种电容状态，通过5位二进制数字驱动信号进行控制，所述RF Pad两侧均分布有GND Pad。/n

【技术特征摘要】
1.一种高精度RFMEMS数字可变电容，包括有衬底，其特征在于：所述衬底上分布有若干组基于翘板式结构的RFMEMS数字可变电容单元，各个RFMEMS数字可变电容单元分组后，围绕RFPad分布，每组RFMEMS数字可变电容单元的RF电极与RFPad接连，每组RFMEMS数字可变电容单元的最大容值均不相同，每组RFMEMS数字可变电容单元有两种电容状态，通过5位二进制数字驱动信号进行控制，所述RFPad两侧均分布有GNDPad。


2.根据权利要求1所述的一种高精度RFMEMS数字可变电容，其特征在于：所述衬底为高阻硅衬底；或是为玻璃衬底；或是为陶瓷衬底；或是为砷化镓衬底。


3.根据权利要求1所述的一种高精度RFMEMS数字可变电容，其特征在于：所述RFMEMS数字可变电容单元至少构成五组分组，即分别构成组一、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王竞轩，刘泽文，肖倩，陈涛，
申请(专利权)人：苏州希美微纳系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32