微电子机械固支梁式定向微波功率耦合器及其制备方法

摘要

一种微电子机械固支梁式定向微波功率耦合器及其制备方法，耦合器为四端口微波器件，包括主线和副线，四端口为主线输入端口、主线输出端口、副线耦合输出端口和副线隔离端口，以砷化镓衬底为基底，在基底上设置主线和副线，副线与主线耦合的部分设有MEMS固支梁，MEMS固支梁作为副线的一段耦合线段；MEMS固支梁下方设有驱动电极，对应驱动电极在副线外侧设有压焊块，通过引线与驱动电极连接。本发明的微电子机械固支梁式定向微波功率耦合器不但具有传统定向微波功率耦合器的低损耗、高隔离度和良好的方向性的特点，而且通过控制MEMS固支梁的驱动电压使该微波功率耦合器能够实现耦合和不耦合两种状态，减少不必要的功率损耗。

主权项

一种微电子机械固支梁式定向微波功率耦合器，为四端口微波器件，包括主线（5）和副线（6），四端口为主线输入端口（1）、主线输出端口（2）、副线耦合输出端口（3）和副线隔离端口（4），其特征是以砷化镓衬底（19）为基底，在基底上设置主线（5）和副线（6），副线（6）与主线（5）耦合的部分设有MEMS固支梁（9），MEMS固支梁（9）作为副线（6）的一段耦合线段，并位于副线（6）中部；MEMS固支梁（9）下方设有驱动电极（11），对应驱动电极（11）在副线（6）外侧设有电输入压焊块（18），通过引线（17）与驱动电极（11）连接；主线（5）包括由共面波导CPW构成主线输入端口（1）、主线输出端口（2），和由不对称共面带线ACPS构成功率传输部分（7）；副线（6）包括由CPW构成副线耦合输出端口（3）、副线隔离端口（4），和由ACPS构成功率耦合部分（8）；CPW由一个信号线和两个地线（16）组成，ACPS由一个信号线和一个地线（16）组成，CPW和ACPS的信号线组合构成主线信号线（15）、副线信号线（15'）；MEMS固支梁（9）通过MEMS固支梁锚区（10）与功率耦合部分（8）固定连接，驱动电极（11）的两端不与MEMS固支梁的锚区（10）相连接，副线（6）外侧设有两个电输入压焊块（18），分别通过引线（17）与驱动电极（11）和副线ACPS的地线（16）相连接，其中，连接驱动电极（11）和电输入压焊块（18）的引线（17）隔开副线ACPS的地线（16），耦合器中所有被隔开的地线通过空气桥（13）相连接；驱动电极（11）、所述引线（17）隔开地线（16）的部分、以及空气桥（13）下方非地线的部分被氮化硅介质层（12）覆盖。