X波段三位MEMS可调带通滤波器

摘要

X波段三位MEMS可调带通滤波器，属于电子科学技术领域，涉及MMIC和MEMS。包括两个输入或输出端口、两个匹配电容网络CM和两个LC谐振器；整个滤波器相对于两个LC谐振器的耦合中心线呈镜面对称结构；LC谐振器由正方形微带开口环和嵌入到开口中的谐振电容网络CL构成；电容网络采用RF-MEMS工艺实现，采用三个直流偏压控制的MEMS开关来改变电容网络三条支路的电容大小，进而实现滤波器中心工作频率的改变。本发明可实现8个可调中心频率点，具有插入损耗小、Q值大、结构紧凑体积小，而且下拉电压低的特点，可应用于各种X波段通信设备中。

主权项

一种X波段三位MEMS可调滤波器，包括集成于同一芯片上的两个输入或输出端口、两个匹配电容网络CM和两个LC谐振器；第一输入或输出端口通过第一匹配电容网络CM与第一LC谐振器相连；第二输入或输出端口通过第二匹配电容网络CM与第二LC谐振器相连；第一LC谐振器与第二LC谐振器耦合相连；整个滤波器相对于两个LC谐振器的耦合中心线呈镜面对称结构；所述输入或输出端口为渐变式微带线；所述LC谐振器由一个正方形微带开口环和一个谐振电容网络CL构成；其中，正方形微带开口环的一端在水平方向上与匹配电容网络CM相连、在垂直方向上与正方形微带开口环另一端之间形成开口，开口中嵌入谐振电容网络CL；所述匹配电容网络CM和谐振电容网络CL的电路结构相同，包括三条并联支路，第一支路由固定电容C11和MEMS开关K1串联，第二支路由固定电容C21、C22并联后与MEMS开关K2串联，第三支路由固定电容C31、C32、C33并联后与MEMS开关K3串联；第一直流偏置电压Vb1施加于MEMS开关K1上，第二直流偏置电压Vb2施加于MEMS开关K2上，第三直流偏置电压Vb3施加于MEMS开关K3上；所述匹配电容网络CM和谐振电容网络CL采用MEMS工艺制作于衬底(13)上，每个电容网络包括三条相互平行的下电极板(4)；第一下电极板(4)上方横跨一条电容上电极板(5)和一条MEMS开关上电极板(3)；第二下电极板(4)上方横跨两条电容上电极板(5)和一条MEMS开关上电极板(3)；第三下电极板(4)上方横跨三条电容上电极板(5)和一条MEMS开关上电极板(3)；所有电容上电极板(5)两端固定连接在上电极板支撑金属结构(6)上；所有MEMS开关上电极板(3)两端通过弹性弯曲金属梁(11)连接在MEMS开关上电极板支撑金属结构(7)上；第一、第二和第三下电极板(4)分别通过各自的直流偏置线(14)输入第一、第二和第三直流偏置电压Vb1、Vb2和Vb3；MEMS开关上电极板(3)通过一根直流偏置线(14)与直流偏置电压地电位相连；电容上电极板(5)和MEMS开关上电极板(3)作为电容网络的输入输出端连接交流信号。