通信领域中的mems器件及发展动态谌贵辉1硬件和射频工程师.pdfVIP

通信领域中的 MEMS 器件及发展动态 谌贵辉 1,2，张万里 2，彭斌 2，蒋洪川 2 摘 要：微电子机械系统（MEMS）技术在通信领域中有着广泛的应用前景，本文介绍了在无 线通信和光通信中的 MEMS 器件如 MEMS 电感、电容、开关、滤波器、光检测器等 MEMS 器件 的原理、结构和发展概况，指出了 MEMS 器件发展所面临的问题和方向。 关键词：无线通信，光纤通信，微电子机械系统，微光机电系统 The Application and Development of MEMS 　 Device in Communication Field CHEN Gui-hui1,2 , ZHANG Wan-li2， PENG Bin2，JIANG Hong-chuan2 Abstract：Micro Electro Mechanical Systems ( MEMS ) technology have extensive application prospect in the field of communication. This paper introduces the principle,structure and general situation of the MEMS device in wireless communication and the optical fiber communication, such as MEMS inductance, capacity, switch, wave filter and smooth detector,and also points out the problems and direction faced by MEMS device development in the future . Keywords：Wireless communication; Optical fiber communication; MEMS; MOEMS 一、引言 微电子机械系统（Micro Electro Mechanical Systems, 简称 MEMS）是在微电子技术基础 上发展起来的多学科交叉的新兴学科，它以微电子及微加工技术为依托，内容涉及微电子学、 现代光学、气动力学、流体力学、热学、声学、磁学、自动控制学、仿真学、材料科学、机 械学以及表面物理与化学等多种工程技术和学科，具有微型化、集成化，功能上多样化、智 能化、能耗低、灵敏度高、工作效率高等特点，其研究和发展对国民经济和国防工业将产生 深远的影响［1~5］。 通信和数据的传输、储存、处理对人类的生活的产生了重大影响，随着信息化程度的不断提 高，人们对通信终端提出了小型化、多功能、低成本的要求，因而，具有高功能密度比的通 信终端必将成为通信技术主要发展方向之一。目前，通信工程中仍存有大量射频(RF)技术必 不可少的片外分离单元,如谐振器、滤波器、耦合器等,使系统难以进一步实现小型化；与此 同时,高容量的信息交换对高频、宽带通信提出了新的需求，射频器件如谐振器、滤波器、 耦合器等微型化已经成为制约系统进一步小型化、多功能关键因素。因此，研制小型化、小 功率、低损耗、高集成的分布参数器件具有重要的意义。而 MEMS 器件由于其体积小，功耗 低，性能优异，在通信领域中已获得成功应用，成为解决通信终端小型化、多功能问题的关 键器件之一 ［6~8］ 。 目前，世界各发达国家都在大力研究用于通信领域中的 MEMS 器件，如 MEMS 电容、电感、开 关、光检测器、光耦合器等。可以预见，随着 MEMS 技术的发展，MEMS 器件在通信领域中将 具有更加广阔的应用前景，并产生巨大的经济效益。本文根据目前国内外研究状况，集中介 绍了用于无线通信和光纤通信领域中的 MEMS 器件。　 二、无线通信领域的 MEMS 器件 1MEMS 电感［9］ 无线通信领域需要高 Q值、高频率的电感