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《GB/T42709.5-2023半导体器件微电子机械器件第

5部分：射频MEMS开关》必威体育精装版解读

一、射频MEMS开关基础概念大揭秘

（一）什么是射频MEMS开关

射频MEMS开关，简单来说，是利用微电子机械系统

（MEMS）技术制造的，专门用于射频信号传输路径切换或控制的关键器件。它就如同一个精准的“交通指挥

员”，在高频信号的“道路”上，决定着信号该走向何方。其工作原理基于MEMS技术，通过对微机械结构的精确控制，实现对射频信号通路的导通与断开。例如，常见的静电驱动型射频MEMS开关，在施加一定电压时，静电力会促使微机械结构发生形变，从而改变信号传输路径。与传统的半导体开关相比，射频MEMS开关在高频;

段具有更低的插入损耗和更高的隔离度，能更有效地保

障信号的稳定传输。

（二）射频MEMS开关的关键类型剖析

1.并联型射频MEMS开关：这种类型的开关在电路中与信号传输线并联连接。当开关处于断开状态时，对信号传输影响较小，如同一条备用道路处于封闭状态；而当开关导通时，信号会被旁路，就像原本的主干道车辆分流到了备用道路。其优势在于能够有效实现信号的隔离，在一些需要防止信号泄漏的场景中表现出色，如在射频前端电路中，可用于隔离不同频段的信号，避免相互干扰。但它也存在一定局限，在导通时可能会引入额外的电容，对信号的高频特性产生一定影响。;

2.串联型射频MEMS开关：与并联型不同，串联型

射频MEMS开关是串联在信号传输路径上的。当开关导通时，信号能够顺利通过，如同主干道畅通无阻；而断开时，则截断信号传输，好似道路被阻断。串联型开关在导通电阻方面表现较好，能降低信号传输过程中的功率损耗，适用于对信号完整性要求较高的场合，如在功率放大器的输出端，可精确控制信号的输出。不过，其在断开状态下的隔离度相对并联型开关可能稍逊一筹。

二、深度解析射频MEMS开关技术特性

（一）卓越的直流特性

1.阈值电压的奥秘：阈值电压是射频MEMS开关直流特性中的一个关键参数，它指的是使开关状态发生切换所需施加的最小电压。不同类型的射频MEMS开关，;

其阈值电压有所差异。例如，对于静电驱动的开关，阈

值电压的大小与电极结构、材料特性以及气隙间距等因素密切相关。准确把握阈值电压，对于合理设计驱动电路至关重要。如果阈值电压设置不当，可能导致开关无法正常切换状态，影响整个系统的运行。

2.导通电阻的影响：导通电阻是开关导通时呈现的电阻值。低导通电阻对于减少信号传输过程中的功率损耗意义重大。在实际应用中，如在射频信号的长距离传输线路中，若导通电阻过大，信号的能量将会大量损耗，

导致信号强度减弱，影响信号质量。为降低导通电阻，

在制造工艺上，会采用低电阻材料制作开关的导通部分，并优化结构设计，以增大电流导通面积。;

3.泄漏电流的控制：在开关关闭状态下，理想情况是

没有电流通过，但实际上会存在一定的泄漏电流。泄漏电流过大，会导致信号隔离度下降，不同信号之间可能产生串扰。以无线通信系统为例，若射频MEMS开关的泄漏电流超标，接收端可能会接收到错误的信号，影响通信的准确性。因此，在标准中对泄漏电流有严格的限制要求，制造商需要通过改进材料性能和优化制造工艺来降低泄漏电流。

（二）强大的射频特性

1.插入损耗的关键作用：插入损耗是衡量射频MEMS开关在导通状态下对信号损耗程度的重要指标。在信号传输过程中，开关的插入损耗越低，信号的能量损失就越小，信号的传输效率也就越高。例如，在5G通信基;

站的射频前端，低插入损耗的射频MEMS开关能够确保

高频信号在传输过程中保持足够的强度，从而实现更远距离、更高速率的数据传输。一般来说，射频MEMS开关在高频段的插入损耗要优于传统半导体开关，这也是其在高频通信领域备受青睐的原因之一。

2.回波损耗的意义：回波损耗反映的是开关对信号反射的程度。高回波损耗意味着信号反射较少，大部分信号能够顺利通过开关传输到下一级电路。如果回波损耗过低，信号反射严重，不仅会造成信号能量的浪费，还可能引发信号干扰，影响系统的稳定性。在设计射频电路时，需要通过精确匹配开关的阻抗，来提高回波损耗，减少信号反射。;

3.隔离度的重要性：隔离度体现了开关在关闭状态下

对射频信号的阻隔能力。高隔离度的开关能够有效防止信号从导通路径泄漏到非导通路径，这在多通道射频系统中尤为重要。比如在雷达系统中，不同通道的信号需要严格隔离，否则一个通道的信号泄漏到其他通道，会导致雷达回波信