CN111226347A - 高阻抗rf mems传输设备及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种RF传输系统包括：RF源，提供RF输入；以及一个或多个RF MEMS传输设备，其耦接到RF源以从其接收RF输入并生成传输到RF负载的输出信号。每个RF MEMS传输设备包括：基板；导线，形成在基板上以在RF MEMS传输设备的信号输入端和RF MEMS传输设备的信号输出端之间提供信号传输路径；以及多个开关元件，沿着导线定位并且可被选择性地控制以限定信号输入端和信号输出端之间的信号传输路径。RF源和RF负载中的每一个具有第一特性阻抗，并且一个或多个RF MEMS传输设备具有大于第一特性阻抗的第二特性阻抗。

Description

高阻抗RF MEMS传输设备及其制造方法

技术领域

本发明的实施例总体上涉及射频(RF)通信系统，并且更具体地涉及具有选择性地增加的特性阻抗以减小插入损耗的RF微机电系统(MEMS)通信系统，并且该系统的结构也提供在其制造期间的提高的成品率。

背景技术

RF MEMS设备是一种技术，其最一般的形式可以被定义为使用电致动的机械运动来实现RF传输线中的开路或闭路的微型设备。当RF MEMS设备处于导通位置时，RF传输线“闭合”，并且RF MEMS设备可用于传导高频RF信号。公认的是，由于RF MEMS设备具有期望的RF特性，包括低辐射损耗、低电容性开态耦合(300fFd)和非常小的机械几何形状(76um)，从而使电感性寄生效应最小且接触电阻相对较低(1欧姆)，所以对于在开路和闭路之间提供这种切换能力而言，RF MEMS设备是理想的。

RF MEMS设备的一种应用是在电子转向天线(ESA)系统中使用，该系统将来自多个固定天线元件的信号组合起来，以一定角度在空间中指向一束无线电波。可以在不物理移动天线的情况下经由沿不同方向对波束进行电子转向来控制波束的特性和角度，其中，真实时间延迟(TTD)是一种已知的这样做的技术。通过改变每个天线元件的路径长度或传输时间来完成经由TTD的波束转向，这可以通过提供包括耦接到各种长度的RF传输线的多个RF MEMS设备的TTD模块来实现。通过经由切换RF MEMS设备来选择传输线的特定组合，控制了信号在公共馈电点和天线之间传输所花费的时间量，这可以为每个元件赋予RF信号所需的相位或时间延迟量。

然而，已经认识到，对于现有的RF传输系统(包括利用TTD的ESA系统)使用RF MEMS设备和随附的RF传输线具有许多限制和挑战。一个主要的挑战是在系统中实现50欧姆的理想特性阻抗–这是大多数RF传输系统中使用的标准特性阻抗。也就是说，由于这种系统中RFMEMS设备和RF传输线的尺寸，由于与系统小型化有关的挑战，通常难以实现50欧姆的特性阻抗。例如，可以通过改变RF传输线的宽度或RF传输线之间的间隔来期望地改变特性阻抗，但是这种改变会导致系统中的电阻增大(如果RF传输线变窄)或系统的尺寸增大(如果RF传输线之间的间隔增大)。作为另一个示例，通过减小系统中的在其上形成RF传输线的绝缘基板(例如玻璃)的厚度，可以期望地改变特性阻抗，但是，由于基板的脆弱性和在这种减小的厚度下可能发生的潜在断裂，基板的这种变薄可能导致制造期间的成品率降低。

因此，期望提供一种RF MEMS传输系统，其提供期望的特性阻抗同时解决制造期间的成品率问题。进一步期望提供具有低RF插入损耗(＜4dB)的RF MEMS传输系统，该系统使能够实现无源波束形成器组件并为宽带频率信号处理应用保持良好的信号传输。

发明内容

根据本发明的一个方面，RF传输系统包括：RF源，提供RF输入；以及一个或多个RFMEMS传输设备，其耦接到RF源以从其接收RF输入并生成传输到RF负载的输出信号。一个或多个RF MEMS传输设备中的每一个包括：基板；形成在基板上以在RF MEMS传输设备的信号输入端和RF MEMS传输设备的信号输出端之间提供信号传输路径的导线；以及多个开关元件，其沿着导线定位并且可选择性地控制以限定信号输入端和信号输出端之间的信号传输路径。RF源和RF负载中的每一个具有第一特性阻抗，并且一个或多个RF MEMS传输设备具有大于第一特性阻抗的第二特性阻抗。

根据本发明的另一方面，制造RF MEMS传输设备的方法包括：形成基板；在基板的顶表面上形成包括多个线部的信号线；并且将MEMS开关器件耦接到信号线，MEMS开关器件可操作在闭合位置和打开位置以选择性地耦接和解耦信号线的各个线部，以通过其传输RF信号。形成基板和信号线包括相对于彼此选择性地控制基板的厚度和信号线的宽度，使得当结合信号线的长度和厚度以及基板和信号线的材料性质考虑时，RF MEMS传输设备的特性阻抗高于RF MEMS传输设备所连接的RF源和RF负载的50欧姆特性阻抗。

根据本发明的又一方面，RF MEMS传输设备包括：基板，具有一厚度；多个MEMS设备，设置在基板的顶表面上；以及导电信号线，形成在基板的顶表面上，导电信号线各自具有一长度、一宽度和一厚度。基板的厚度和导电信号线的宽度使得当结合基板的厚度及导电信号线的长度、宽度和厚度中的其他方面考虑时，RF MEMS传输设备的特性阻抗约为150欧姆。

通过以下结合附图对本发明的优选实施例的详细描述，将更容易理解这些以及其他优点和特征。

附图说明

附图示出了当前设想用于执行本发明的实施例。

在附图中：

图1是以雷达系统形式的RF传输系统的简化示意图，其中，相控阵天线的波束转向受到真实时间延迟的影响。

图2是根据本发明的实施例的可与图1的雷达系统一起使用的真实时间延迟(TTD)模块的示意性俯视图。

图3是根据本发明的实施例的可在图2的TTD模块中使用的示例性MEMS开关器件的示意图。

图4A是其中结合有50欧姆TTD模块的现有技术RF传输系统的示意性框图。

图4B是根据本发明的实施例的其中结合有150欧姆TTD模块的RF传输系统的示意性框图。

具体实施方式

本发明的实施例针对具有减小插入损耗的选择性增加的特性阻抗的RF MEMS传输系统，并且形成RF传输线的一个或多个特征以提供增加的特性阻抗。可以进一步构造RF传输线以增加其耐用性，以便提供在其制造期间的提高的成品率。

下面示出并描述本发明的实施例，用于以雷达系统的形式在RF MEMS传输系统中使用，该雷达系统包括从真实时间延迟(TTD)波束形成器或模块接收RF输入的辐射天线元件。然而，已经认识到，除了本文具体示出和描述的那些系统以外，可以利用其他RF传输系统来实现本发明的实施例。因此，本发明的实施例不意味着仅限于本文描述的特定RF MEMS传输系统，而是可以在其他RF MEMS传输系统中使用。此外，尽管在下文中具体地公开了在雷达系统中使用的TTD波束形成器，但是已经认识到，利用MEMS开关和RFT传输线的其他RFMEMS传输设备也被认为在本发明的范围内。

首先参照图1，示出了根据本发明的实施例的雷达系统10(或可替代地，“RF传输系统”)的简化示意图。雷达系统10包括由用于发射和接收信号的多个辐射元件14构成的天线12。这些辐射天线元件14由源16馈电，源16提供RF输入，例如具有预定波长的RF调制信号。该RF输入由发送/接收开关18通过分离器/组合器20发送到对应于每个天线元件14的真实时间延迟(TTD)波束形成器或模块22。控制器24将驱动信号提供给驱动器芯片26，驱动器芯片以生成时间延迟的信号的方式选择性地控制TTD模块22内的开关元件。这些TTD模块22将时间延迟的信号输出到相应的天线元件14。由天线元件14接收的信号通过分离器/组合器20传输到接收器28。尽管在图1中未具体示出，但是可以预期，本发明的实施例可以被配置用于垂直、水平和圆形极化的独立波束控制，并且包括针对每个极化的单独的波束控制电路。

图2是根据本发明的一个实施例的并入图1的雷达系统或RF传输系统10中的TTD模块22的示意性俯视图。TTD模块22包括在基底基板56上图案化的微带传输线30或信号线，以包括四(4)组时间延迟级32、34、36、38。微带传输线30使用如本领域中已知的沉积、图案化和/或蚀刻技术。在优选实施例中，基底基板56由熔融石英形成，这提供了减小的电流泄漏和改善的开关通道隔离。根据替代实施例，基底基板56可以是绝缘、半绝缘材料或半导体材料，例如但不限于玻璃、氧化铝、陶瓷、LTCC、HTCC、石英、聚酰亚胺、砷化镓、硅或锗。替代地，基底基板56可以是被处理为包括开关元件或开关44、46和微带传输线30的半导体晶片。

微带传输线30可以是任何导电材料，例如铜、金、钨/镍/金叠层或另一种常见的封装材料。如图所示，微带传输线30被图案化，使得延迟级32、34、36、38串联连接，其中，第一延迟级32耦接到TTD模块22的RF信号输入端40，而第四延迟级耦接到TTD模块22的RF信号输出端42。如下面附加详细描述的，延迟级32、34、36、38中的每一个包括输入电子开关元件44和输出电子开关元件46，它们被选择性地控制在其导通或断开位置，以在发送到各个天线元件14(图1)的传输信号中插入累积时间延迟。尽管本文将元件40和42分别描述为输入端和输出端，但是可以预期，元件40、42的功能可以颠倒，使得元件40是RF信号输出端而元件42是RF信号输入端。类似地，应当理解，当RF信号通过TTD模块22从RF信号元件40行进到达RF信号元件42时，开关元件44和46用作相应的延迟线48、50、52、54的相应的“输入”和“输出”开关元件，并且当信号沿相反方向行进时，开关元件44和46分别作为“输出”和“输入”开关元件。

第一延迟级32包括在TTD模块22的基底基板56上图案化的四个微带延迟线48、50、52、54。延迟线48、50、52、54具有将不同的时间延迟赋予RF输入信号的不同的长度。延迟线48具有长度L1，延迟线50具有长度L2，延迟线52具有长度L3，并且延迟线54具有长度L4，其中L1＜L2＜L3＜L4。传输信号的相位与延迟线48、50、52、54所赋予的时间延迟成比例地偏移，其中，最长的延迟线54赋予最大的时间延迟。

第二、第三和第四延迟级34、36、38以与第一延迟级32类似的方式形成，其中，每个延迟级34、36、38包括在基底基板56上图案化的四个长度不同的微带延迟线48-54。线段58、60、62将延迟级32-38互连。通过选择地闭合四个微带延迟线48-54之一上的给定的一对开关44、46、同时其余的开关对以与上述类似的方式保持在打开位置，由每个随后的延迟级34-38将附加的相移赋予输入信号。

开关器件44、46在基底基板56上分别位于每个微带延迟线48-54的端子输入处和端子输出处。在所示的实施例中，第一延迟级32和第三延迟级36的微带延迟线48-54被构造成具有星形或扇出配置，而第二延迟级34和第四延迟级38的微带延迟线48-54被构造成具有线性配置。然而，可以预期的是，基于特定应用的设计规范，可以将延迟级构造为具有任意数量的替代配置。

本文公开的TTD模块22被设计为具有四(4)个延迟级和360度延迟/相移范围的256状态波束形成器。TTD模块22可在整个Ku频带上或在10-15GHz带宽上操作。然而，可以预期的是，本文公开的概念可以扩展到具有任意数量的延迟级的TTD模块，其中，延迟级的数量以及这些级中各个延迟线的长度是基于所需的延迟量和针对特定应用的最终波束转向分辨率确定的。同样，尽管本文公开的TTD模块22的尺寸为约9mm×7.5mm，但是技术人员将认识到，可以基于特定应用的设计规范来改变TTD模块的尺寸。

根据本发明的实施例，开关44、46被提供为MEMS设备，使得TTD模块22可以被称为“RF MEMS传输设备”。MEMS开关44、46可以使用包含多个沉积、阳极氧化、图案化和蚀刻步骤的堆积技术来形成。在示例性实施例中，MEMS开关44、46具有类似于图3所示的MEMS开关64的配置，MEMS开关64被示为欧姆接触开关机构。MEMS开关64包括触点66和可移动元件68，例如悬臂横梁。在一些实施例中，可移动元件68可以由锚支撑，该锚可以与可移动元件68一体化并且用于将可移动元件68连接至诸如基底基板56的底层支撑结构。在所示的实施例中，可移动元件68是悬臂横梁，其包括连接到公共横梁部分的两个悬臂部分。然而，可以想到的是，在其他实施例中，可移动元件可以被配置为具有替代的几何形状。作为非限制性示例，触点66、悬臂横梁68和电极70至少部分地由至少一种导电材料(诸如金、金合金、镍、镍合金、铂、钽和钨)形成。开关64还包括在电极70和悬臂横梁68之间产生电势差的电极或驱动设备70。

如图3所示，开关44的触点66和可移动元件68形成在基底基板56上图案化的两条微带线72a和72b之间，其中，电极70位于微带线72a和72b之间。开关44可以通过诸如气相沉积、电镀、光刻、湿法和干法蚀刻等的微制造技术形成在基底基板56上，使得开关44构成微机电设备、纳米机电设备或MEMS的一部分。在这样的实施例中，开关44被制造成具有约一微米或几十微米或纳米数量级的特征。

当适当地充电时，MEMS开关64的电极70产生将悬臂横梁68拉向电极70和触点66的静电力。电极70因此相对于开关44充当栅极，使悬臂化的可移动元件68在非接触或“打开”位置(在该位置处，可移动元件68与触点66分离(如图4所示))与接触或“闭合”位置(在该位置处，可移动元件68与触点66接触并建立电连通，从而闭合微带线72a和72b之间的电路)之间移动。

如图3进一步所示，通过包括在基底基板56下方的接地层74以及在基底基板56上图案化的微带线72a和72b(以及微带传输线30，图2)，为MEMS开关64(并且总体上在图2的TTD模块22中)提供了嵌入式微带配置，其中，微带线和接地平面层74互相作用以产生电磁波，该电磁波传播通过介电基板56以产生RF信号。虽然在图3中示出了特定的接地配置，但是可以预期，TTD模块22可以被制造为具有替代的带状线和嵌入式微带接地配置，例如，接地共面波导配置，其中，两条接地线(未示出)与基底基板56上的微带传输线30共面设置。在又一替代实施例中，TTD模块22被构造成具有倒置的接地平面(未示出)，该倒置的接地平面位于锚固件30和基底基板56上方。

在TTD模块22的操作中，通过闭合延迟线48上的输入开关44和输出开关46，同时将延迟线50-54上的开关44、46保持在打开位置，来激活给定的延迟线，例如第三延迟级36的延迟线48。通过向MEMS开关44、46的电极70施加选择性的栅极电压，来控制TTD模块22的MEMS开关44、46在其打开位置和闭合位置之间移动。通过在基底基板56上图案化的选通线(未示出)提供该栅极电压，其中，当开关处于打开位置时，选通线将MEMS开关44、46电耦接到从电源接收功率的栅极电压源或栅极驱动器(未示出)以在MEMS开关44、46的触点66和悬臂横梁68之间建立电势差。

关于TTD模块22的操作，已经认识到，模块的理想操作将处于50欧姆的特性阻抗-这通常与RF传输系统中的50欧姆源电阻和负载电阻相匹配。然而，已经认识到，由于模块中的RF MEMS设备44、46和微带传输线30的尺寸小，可能难以在TTD模块22中实现50欧姆的特性阻抗。例如，可以通过增加微带传输线30的宽度来降低TTD模块22中的特性阻抗，但是这种改变将导致模块的尺寸增加。作为另一示例，可以通过减小基板56的厚度来降低特性阻抗，例如通过以125μ2的厚度来形成基板，但是基板56的这种变薄可能会由于基板的脆弱性以及在这种减小的厚度下可能发生的潜在断裂而在制造期间导致较差的成品率。

因此，本发明的实施例指向具有选择性增加的特性阻抗的RF MEMS传输设备(例如TTD模块22)。根据示例性实施例，TTD模块22中的特性阻抗被增加到150欧姆的水平，这最小化了微带传输线30和MEMS开关44、46中的电阻损耗的影响并且降低了RF插入损耗，从而能够实现无源波束形成器组件并保持良好的信号传输。在图4A和图4B中分别示出了现有技术的RF MEMS传输系统76和根据本发明的实施例的RF MEMS传输系统78的示意性框图。如图中所示，RF MEMS传输系统76、78中的每一个包括具有50欧姆的特性阻抗的RF源80和RF负载82(例如，辐射天线元件)。然而，图4A的现有技术的RF MEMS传输系统76包括具有50欧姆特性阻抗的4级TTD模块84(基于其构造，如将在下面更详细地说明)，而图4B的4级TTD模块86具有150欧姆的增加的特性阻抗(基于其构造，如将在下面更详细地解释)。

如图4B进一步所示，在TTD模块86的输入端和输出端提供了阻抗变换器88，以解决RF源80、TTD模块86和RF负载82之间的特性阻抗之间的差异，其中，阻抗变换器88根据需要在这些阻抗值之间转换以增加/减小特性阻抗。这样的阻抗变换器88可以具有已知的构造，并且起到将一个电压下的电流转换成另一电压下的相同波形的作用，例如，巴伦变换器是执行阻抗变换的一种可行的器件/部件。在另一个实施例中，阻抗变换器88可以形成在与TTD模块86相同的基板上，以使得能够创建50欧姆的“部分”。即，阻抗变换器88可以作为TTD模块的制造的一部分而形成在TTD模块86的基底基板56(图2)上，从而被视为TTD模块的组成部分/部件，其中，TTD模块86用作50欧姆器件。

根据本发明的实施例，并且为了增加TTD模块22、86中的特性阻抗，在制造TTD模块22、86期间，可以相对于彼此选择性地控制微带传输线30的宽度中的一个或多个和基板56的厚度。再次参考图3，示出了以90表示的微带传输线72a、72b的宽度和以92表示的基板56的厚度。如前所述，改变微带传输线72a、72b(以及通常在图2中的线30)的宽度90会改变TTD模块22中的特性阻抗，其中，宽度90的变窄会增加特性阻抗。另外，改变基板56的厚度92会改变TTD模块22中的特性阻抗，其中，基板56的增厚会增加特性阻抗。当结合微带传输线72a、72b的长度94和厚度96以及基板56和微带传输线72a、72b的材料性质(例如，砷化镓(GaAs)基板和铜线)考虑时，根据本发明的实施例，基板厚度56和微带传输线宽度90的各种组合可以在TTD模块22中实现期望的特性阻抗，并且在下面的表1中提供了此类组合的示例，其中，为现有技术的50欧姆的TTD模块和各种150欧姆的TTD模块提供了这样的厚度/宽度。

表1

虽然从表1中可以看出，与特性阻抗约为50欧姆的TTD模块中的电阻损耗相比，特性阻抗约为150欧姆(即150+/-0.0至1.3欧姆)的TTD模块中的每一个的电阻损耗(dB/mm)都增加了，已经认识到，TTD模块中的总电阻损耗由MEMS开关44、46的接触电阻决定。此外，已经认识到，TTD模块中的电阻损耗的总体影响与TTD模块的特性阻抗有关，其中，随着TTD模块的特性阻抗的增加，电阻损耗的影响减小。因此，对于具有50欧姆和150欧姆特性阻抗的TTD模块，与50欧姆的TTD模块相比，150欧姆的TTD模块的插入损耗大大降低。以图4A的TTD模块84和图4B的TTD模块86为例，并假设每个TTD模块具有这样的RF信号路径，该RF信号路径具有RF信号必须通过其中的最少八(8)个MEMS开关，插入损耗将定义为：

插入损耗(图4A)＝10*log10(50/58)＝0.65dB

插入损耗(图4B)＝10*log10(150/158)＝0.225dB [等式1]。

因此，可以看出，通过将TTD模块构造成具有150欧姆的特性阻抗而不是50欧姆的特性阻抗，在TTD模块86中，可实现插入损耗降低约65％。高阻抗TTD模块86中的插入损耗的这种降低导致伴随的TTD模块消耗的DC功率的减小。

尽管已经认识到，将阻抗变换器88与TTD模块86(位于TTD模块的输入端/输出端，或与TTD模块形成在同一基板上以成为其一部分)一起使用可以减小RF传输系统的带宽，但是这种减小不会对系统操作产生负面影响。即，由于雷达系统10(图1)中的天线元件14已经限制了系统的带宽，所以在RF传输系统中包括阻抗变换器88对系统带宽没有任何附加的负面影响。

有益地，本发明的实施例因此提供了RF MEMS传输设备(例如TTD模块)，其选择性地增加了特性阻抗，该特性阻抗：减少插入损耗，提高系统中RF传输线的成品率，和/或最小化系统的平面空间。通过将在其上形成微带传输线的基板增厚，例如至100-500μ0之间的厚度，可以实现特性阻抗的增加，基板的增厚还可以在其制造期间提供更大的稳定性，从而降低晶片破裂的风险并提高线成品率(例如，从20％的成品率增加到80％的成品率)。还可以通过使微带传输线变窄，例如至20-200μ0之间的厚度，来实现特性阻抗的增加，微带传输线的变窄还允许减小RF传输系统的平面空间。可以根据选择过程选择性地优化基板的厚度和/或微带传输线的宽度，以实现所需的增加的阻抗，例如150欧姆。可以采用阻抗变换器在高阻抗RF MEMS传输系统与RF源和RF负载的较低阻抗之间进行阻抗匹配，并且应该意识到，在系统中的天线元件已经限制了系统带宽的基础上，阻抗变换器不应对系统带宽产生不利影响。

根据本发明的一个实施例，一种RF传输系统包括：RF源，提供RF输入；以及一个或多个RF MEMS传输设备，其耦接到RF源以从其接收RF输入并生成传输到RF负载的输出信号。一个或多个RF MEMS传输设备中的每一个包括：基板；导线，形成在基板上以在RF MEMS传输设备的信号输入端和RF MEMS传输设备的信号输出端之间提供信号传输路径；以及多个开关元件，其沿着导线定位并且可被选择性地控制以限定信号输入端和信号输出端之间的信号传输路径。RF源和RF负载中的每一个具有第一特性阻抗，并且一个或多个RF MEMS传输设备具有大于第一特性阻抗的第二特性阻抗。

根据本发明的另一个实施例，一种制造RF MEMS传输设备的方法包括：形成基板；在基板的顶表面上形成包括多个线部的信号线；将MEMS开关器件耦接到信号线，MEMS开关器件可操作在闭合位置和打开位置以选择性地耦接和解耦信号线的各个线部以通过线部传输RF信号。形成基板和信号线包括相对于彼此选择性地控制基板的厚度和信号线的宽度，使得当结合信号线的长度和厚度以及基板和信号线的材料性质考虑时，RF MEMS传输设备的特性阻抗高于RF MEMS传输设备所连接的RF源和RF负载的50欧姆特性阻抗。

根据本发明的又一个实施例，一种RF MEMS传输设备包括：基板，具有一厚度；多个MEMS设备，设置在基板的顶表面上；以及导电信号线，形成在基板的顶表面上，导电信号线各自具有一长度、一宽度和一厚度。基板的厚度和导电信号线的宽度使得当结合基板的厚度及导电信号线的长度、宽度和厚度中的其他方面考虑时，RF MEMS传输设备的特性阻抗约为150欧姆。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这样的其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元件，则它们意图在权利要求的范围内。

尽管仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当容易理解，本发明不限于这些公开的实施例。而是，可以对本发明进行修改以结合迄今未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变化、变更、替换或等同布置。另外，尽管已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，本发明的方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，本发明不应被视为由前述描述限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (21)

1.一种射频(RF)传输系统，包括：

RF源，提供RF输入；

一个或多个RF微机电系统(MEMS)传输设备，耦接到所述RF源以从其接收所述RF输入并生成用于传输到RF负载的输出信号，其中，一个或多个所述RF MEMS传输设备中的每一个包括：

基板；

导线，形成在所述基板上，以在所述RF MEMS传输设备的信号输入端和所述RF MEMS传输设备的信号输出端之间提供信号传输路径；以及

多个开关元件，沿着所述导线定位并且能够被选择性地控制以限定所述信号输入端和所述信号输出端之间的所述信号传输路径；

其中，所述RF源和所述RF负载中的每一个具有第一特性阻抗，并且一个或多个所述RFMEMS传输设备具有大于所述第一特性阻抗的第二特性阻抗。

2.根据权利要求1所述的RF传输系统，还包括：

第一阻抗变换器，位于所述RF源与一个或多个所述RF MEMS传输设备之间，以增加所述RF源的所述第一特性阻抗并将所述RF源的所述第一特性阻抗与一个或多个所述RF MEMS传输设备的所述第二特性阻抗相匹配；以及

第二阻抗变换器，位于一个或多个所述RF MEMS传输设备与所述RF负载之间，以减小一个或多个所述RF MEMS传输设备的所述第二特性阻抗并将一个或多个所述RF MEMS传输设备的所述第二特性阻抗与所述RF负载的所述第一特性阻抗匹配。

3.根据权利要求2所述的RF传输系统，其中，所述第一阻抗变换器和所述第二阻抗变换器被设置为与所述RF MEMS传输设备分离的部件，或者被形成在所述RF MEMS传输设备的所述基板上从而成为所述RF MEMS传输设备的一部分。

4.根据权利要求1所述的RF传输系统，其中，所述RF源和所述RF负载的所述第一特性阻抗为约50欧姆，并且一个或多个所述RF MEMS传输设备的所述第二特性阻抗为约150欧姆。

5.根据权利要求4所述的RF传输系统，其中，所述基板具有一厚度，并且所述导线各自具有一长度、一宽度和一厚度，并且其中，所述基板的厚度和所述导线的宽度中的至少一项使得当结合所述基板的厚度及所述导线的长度、宽度和厚度中的其他方面考虑时，所述RFMEMS传输设备的特性阻抗约为150欧姆。

6.根据权利要求5所述的RF传输系统，其中，所述基板的厚度在100微米至500微米之间。

7.根据权利要求5所述的RF传输系统，其中，导电信号线的宽度在20微米至200微米之间。

8.根据权利要求1所述的RF传输系统，其中，与在所述第一特性阻抗下的操作相比，一个或多个所述RF MEMS传输设备在所述第二特性阻抗下的操作降低了其中的插入损耗。

9.根据权利要求1所述的RF传输系统，其中，一个或多个所述RF MEMS传输设备中的每一个包括真实时间延迟(TTD)模块，其中，所述多个开关元件包括：

输入开关元件，位于多个时间延迟线中的每一个的第一端；以及

输出开关元件，位于所述多个时间延迟线中的每一个的第二端；

所述输入开关元件和所述输出开关元件能够在导通和非导通状态之间被选择性地控制，以在所述信号输入端和所述信号输出端之间形成不同长度的信号传输路径。

10.根据权利要求1所述的RF传输系统，其中，所述基板包括玻璃、氧化铝、陶瓷、LTCC、HTCC、石英、聚酰亚胺、砷化镓、硅以及锗中的一种。

11.根据权利要求1所述的RF传输系统，还包括附接到所述基板的接地平面，所述接地平面和所述导线形成用于所述RF MEMS传输设备的RF传输线。

12.一种制造射频(RF)微机电系统(MEMS)传输设备的方法，包括：

形成基板；

在所述基板的顶表面上形成信号线，所述信号线包括多个线部；

将MEMS开关器件耦接到所述信号线，所述MEMS开关器件能够操作在闭合位置和打开位置以选择性地耦接和解耦所述信号线的各个线部以通过所述线部传输RF信号；

其中，形成所述基板和所述信号线包括相对于彼此选择性地控制所述基板的厚度和所述信号线的宽度，使得当结合所述信号线的长度和厚度以及所述基板和所述信号线的材料性质考虑时，所述RF MEMS传输设备的特性阻抗高于所述RF MEMS传输设备所连接的RF源和RF负载的50欧姆特性阻抗。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，选择性地控制所述基板的厚度和所述信号线的宽度，以在所述RF MEMS传输设备中提供约150欧姆的特性阻抗。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括在所述RF MEMS传输设备的信号输入端和信号输出端中的每一个处提供阻抗变换器，以便在50欧姆的所述RF源和所述RF负载与约150欧姆的所述RF MEMS传输设备之间提供阻抗匹配，所述阻抗变换器形成在所述RF MEMS传输设备的所述基板上、或者被设置为分离且不同的部件。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述信号线的多个所述线部包括多个延迟线，所述多个延迟线限定所述RF MEMS传输设备的所述信号输入端与所述信号输出端之间的替代路径，从而形成真实时间延迟(TTD)模块。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，选择性地控制所述基板的厚度和所述信号线的宽度包括：形成厚度在100微米至500微米之间的所述基板，并且形成宽度在20微米至200微米之间的所述信号线。

17.一种射频(RF)微机电系统(MEMS)传输设备，包括：

基板，具有一厚度；

多个MEMS设备，设置在所述基板的顶表面上；以及

导电信号线，形成在所述基板的所述顶表面上，所述导电信号线各自具有一长度、一宽度和一厚度；

其中，所述基板的厚度和所述导电信号线的宽度使得当结合所述基板的厚度及所述导电信号线的长度、宽度和厚度中的其他方面考虑时，所述RF MEMS传输设备的特性阻抗约为150欧姆。

18.根据权利要求17所述的RF MEMS传输设备，其中，所述基板的厚度在150微米至500微米之间。

19.根据权利要求17所述的RF MEMS传输设备，其中，所述导电信号线的宽度在20微米至200微米之间。

20.根据权利要求17所述的RF MEMS传输设备，还包括位于所述基板的底表面上的接地平面，所述接地平面和多个所述导电信号线形成RF传输线。

21.根据权利要求17所述的RF MEMS传输设备，其中，所述多个MEMS设备中的每一个包括MEMS开关，所述MEMS开关具有被配置为将相应信号线的段解耦的打开位置和被配置为将所述相应信号线的段耦接的闭合位置。

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