CN116458006A - 移相器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种移相器，涉及微机电系统技术领域，能有效降低静电吸附导致的导电桥与第一隔离部的粘附风险，提升器件的稳定性。移相器包括：基底；设置在基底一侧的第一走线和第二走线；第一走线相对的两侧分别设置第二走线，第一走线和第二走线平行设置、且相互绝缘；至少一个导电桥；导电桥与第一走线交叉设置、且相互绝缘；导电桥的两端分别与位于第一走线两侧的第二走线搭接、且相互绝缘；第一隔离部；第一隔离部设置在第一走线靠近导电桥的一侧、且导电桥中与第一走线交叉的部分在基底上的正投影位于第一隔离部在基底上的正投影以内；第一隔离部靠近导电桥一侧的表面不平坦。

Description

移相器 技术领域

本申请涉及微机电系统技术领域，尤其涉及一种移相器。

背景技术

随着信息时代迅速发展，具备高集成、小型化、多功能以及低成本的无线终端逐渐成为通信技术的发展趋势。在通信和雷达应用中，移相器是必不可少的关键组件。传统移相器主要包括铁氧体移相器和半导体移相器，其中铁氧体移相器有较大的功率容量，且插入损耗比较小、但工艺复杂、制造成本昂贵、体积庞大等因素限制了其大规模应用。半导体移相器体积小，工作速度快，但功率容量比较小，功耗较大，工艺难度高。MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)移相器相比于传统移相器在插损、功耗、体积与成本等方面均具有明显优势，在无线电通讯和微波技术等领域应用受到了广泛关注。

发明内容

本申请的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供了一种移相器，包括：

基底；

设置在所述基底一侧的第一走线和第二走线；所述第一走线相对的两侧分别设置所述第二走线，所述第一走线和所述第二走线平行设置、且相互绝缘；

至少一个导电桥；所述导电桥与所述第一走线交叉设置、且相互绝缘；所述导电桥的两端分别与位于所述第一走线两侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘；

第一隔离部；所述第一隔离部设置在所述第一走线靠近所述导电桥的一侧、且所述导电桥中与所述第一走线交叉的部分在所述基底上的正投影位于所述第一隔离部在所述基底上的正投影以内；所述第一隔离部靠近所述导电桥一侧的表面不平坦。

可选的，所述第一隔离部包括第一隔离单元和第二隔离单元；所述第一隔离单元靠近所述导电桥的一侧表面平坦，所述第二隔离单元设置在所述第一隔离单元靠近所述导电桥的一侧；

所述第二隔离单元包括阵列排布的多个凸起；多个所述凸起在所述基底 上的正投影位于所述导电桥中与所述第一隔离单元交叠的部分在所述基底上的正投影以内。

可选的，所述凸起沿垂直于所述基底方向的截面的形状包括矩形、三角形或者梯形。

可选的，所述凸起的形状包括圆柱、圆锥或者圆台。

可选的，所述第一隔离单元的相对介电常数大于所述第二隔离单元的相对介电常数。

可选的，所述第一隔离单元包覆所述第一走线与所述第一隔离单元相交叠的部分中相对的两个侧边。

可选的，所述第一隔离单元沿第一方向的宽度大于所述导电桥沿所述第一方向的宽度，所述第一方向与所述第一走线的设置方向相同。

可选的，所述移相器还包括：第二隔离部；所述第二隔离部设置在所述第二走线靠近所述导电桥的一侧、且所述导电桥中与所述第二走线搭接的部分在所述基底上的正投影位于所述第二隔离部在所述基底上的正投影以内。

可选的，所述第一隔离部包括第一隔离单元和第二隔离单元；所述第一隔离单元靠近所述导电桥的一侧表面平坦，所述第二隔离单元设置在所述第一隔离单元靠近所述导电桥的一侧；

所述第二隔离部靠近所述导电桥的一侧表面平坦，且所述第二隔离部沿垂直于所述基底方向的厚度与所述第一隔离单元沿垂直于所述基底方向的厚度相同。

可选的，所述第二隔离部的相对介电常数与所述第一隔离单元的相对介电常数相同。

可选的，所述第一隔离部和所述第二隔离部分别包括单层隔离材料；

所述第二隔离部靠近所述导电桥的一侧表面平坦，且所述第二隔离部沿垂直于所述基底方向的厚度与所述第一隔离部沿垂直于所述基底方向的最大厚度相同。

可选的，所述第一隔离部沿垂直于所述基底方向的最大厚度的范围包括100nm～1000nm。

可选的，所述第二隔离部的相对介电常数与所述第一隔离部的相对介电常数相同。

可选的，所述第一隔离部的相对介电常数的范围包括3～9。

可选的，所述导电桥包括本体部和设置在所述本体部两端的搭接部；

所述本体部中，与所述第一走线交叉的部分沿第一方向的宽度均一，且与所述第一走线非交叉的部分沿所述第一方向的宽度不均一，所述第一方向与所述第一走线的设置方向相同；

所述搭接部包括两个独立的搭接端，所述搭接端与对应的所述第二隔离部相接触。

可选的，所述移相器还包括第一控制单元；

所述第一控制单元与所述导电桥电连接，且被配置为在所述移相器处于移相状态下，向所述导电桥传输驱动电压。

可选的，所述移相器还包括第二控制单元；

所述第二控制单元分别与所述导电桥和所述第一走线电连接，且被配置为在所述移相器处于非移相状态下，使得所述导电桥和所述第一走线电连接，以对所述导电桥进行放电。

可选的，所述移相器包括多个所述导电桥；

多个所述导电桥沿第一方向间隔设置，所述第一方向与所述第一走线的设置方向相同。

可选的，多个所述导电桥分为第一组和第二组；每组包括至少一个所述导电桥；

第一组中，各所述导电桥对应的移相度相同；

第二组中，各所述导电桥对应的移相度均不同。

可选的，第一组的所述导电桥对应的移相度大于第二组的所述导电桥对应的移相度。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性地示出了一种移相器的结构示意图；

图2-8示意性地示出了沿图1中CC方向的多种截面图；

图9-12示意性地示出了多种移相器的结构示意图；

图13中，a图为仿真结构立体图，b图为俯视图。

具体实施例

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的实施例中，采用“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，仅为了清楚描述本申请实施例的技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。另外，“多个”的含义是两个或两个以上，“至少一个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请的实施例提供了一种移相器，结合图1和图2所示，该移相器包括：

基底10；该基底的材料不做限定，示例的，可以为刚性材料，例如：玻璃等。

设置在基底10一侧的第一走线1和第二走线2；第一走线1相对的两侧分别设置第二走线2，第一走线1和第二走线2平行设置、且相互绝缘。

至少一个导电桥3；导电桥3与第一走线1交叉设置、且相互绝缘；导电桥3的两端分别与位于第一走线1两侧的第二走线2搭接、且相互绝缘。

第一隔离部4；第一隔离部4设置在第一走线1靠近导电桥3的一侧、且导电桥3中与第一走线1交叉的部分(图1中虚线限定的区域B)在基底上的正投影位于第一隔离部4在基底上的正投影以内；第一隔离部4靠近导电桥3一侧的表面不平坦。

需要说明的是，上述导电桥被配置为在未通电的情况下，导电桥与第一隔离部之间存在间隙、且互不接触；在通电的情况下，导电桥向靠近第一隔离部的一侧产生形变。

上述第一走线可用作共面波导(Coplanar Waveguide，CPW)信号线，上述第二走线可用作共面波导地线。第一走线和第二走线配合形成共面波导传输线。该移相器的移相原理为：在导电桥未通电即未加载驱动电压的情况下，导电桥与第一隔离部之间存在间隙、且互不接触，高频信号经过移相器时无相位变化。在导电桥通电即加载驱动电压的情况下，导电桥在静电力的 作用下向靠近第一隔离部的一侧产生形变。当驱动电压足够大时，静电力将导电桥下拉至与第一隔离部相接触。导电桥形变后，改变了导电桥与第一走线之间的距离，从而改变共面波导传输线的分布电容，进而使得共面波导传输线成为一个慢波系统，起到相位延迟的目的。需要说明的是，图2-图5均以导电桥与第一隔离部之间存在间隙、且互不接触为例进行绘示。

上述第一走线相对的两侧分别设置第二走线，参考图1所示，这里第一走线1相对的两侧是指第一走线1的左右两侧分别设置第二走线2；而不是指第一走线1的上下两侧。

上述第一走线、第二走线和导电桥的材料不做限定；为了便于制作、且降低成本，三者可以采用相同的材料；示例的，三者材料可以为铝、银或者铜等导电金属。

上述第一隔离部的材料不做限定，只要能够起到绝缘隔离的作用即可。上述导电桥和第一走线之间通过设置第一隔离部，从而避免因两者发生短路出现信号传输不良的问题。

上述第一隔离部靠近导电桥一侧的表面不平坦，说明第一隔离部靠近导电桥一侧的表面凹凸不平；这里对于第一隔离部靠近导电桥一侧的表面不平坦的具体实现方式不做限定，示例的，可以通过表面毛刺化、表面波浪化或者表面颗粒化等方式得到不平坦的表面；或者，还可设置多个凸起，从而形成不平坦的表面。需要说明的是，上述不平坦是指通过结构的变化产生的不平坦，例如通过设置凸起等形成不平坦的表面；而由实际工艺条件所限导致的在工艺误差范围内的不平坦不在该范围内。

上述导电桥的具体形状不做限定，示例的，该导电桥的形状可以是条状，或者，还可以是其他形状。

需要说明的是，静电力是导电桥产生形变的关键因素，静电力的大小直接影响导电桥的形变程度，进而影响导电桥与第一走线之间的距离，并最终影响相位延迟量。在导电桥加载足够大的驱动电压的情况下，静电力将导电桥下拉至第一隔离部。若第一隔离部靠近导电桥一侧的表面非常平坦，那么，导电桥下拉至第一隔离部后，与第一隔离部的接触面积会比较大，则在静电吸附作用下，导电桥与第一隔离部之间会出现粘附风险；那么，在驱动电压减小直到去掉的过程中，导电桥会出现与第一隔离部分离难的风险，从而降低了器件的稳定性。

本申请提供的移相器，一方面可以对高频信号进行相位延迟；另一方面， 第一隔离部靠近导电桥一侧的表面不平坦，那么在导电桥下拉至第一隔离部时，能够大幅减少导电桥与第一隔离部的接触面积，从而有效降低静电吸附导致的导电桥与第一隔离部的粘附风险，进而提升了器件的稳定性。

在一个或者多个实施例中，为了降低制作难度，参考图2-图5所示，第一隔离部4包括第一隔离单元41和第二隔离单元42；第一隔离单元41靠近导电桥3的一侧表面平坦，第二隔离单元42设置在第一隔离单元41靠近导电桥3的一侧。

第二隔离单元42包括阵列排布的多个凸起43；多个凸起在基底上的正投影位于导电桥中与第一隔离单元交叠的部分在基底上的正投影以内。

上述第一隔离部包括两层隔离单元，第一隔离单元和第二隔离单元的材料可以相同或者不同，另外，第一隔离单元的相对介电常数和第二隔离单元的相对介电常数可以相同或者不同，这里均不做限定。上述第二隔离单元包括的凸起的具体形状和数量不做限定。

上述第一隔离单元靠近导电桥的一侧表面平坦，此处平坦包括由实际工艺条件所限导致的在工艺误差范围内的不平坦。

第二隔离单元包括阵列排布的多个凸起，从而使得第一隔离部靠近导电桥一侧的表面不平坦。该结构简单、容易实现。

可选的，为了便于制作，降低制作难度，凸起沿垂直于基底方向的截面的形状包括图2所示的矩形、图4所示的三角形、或者图3所示的梯形。当然，还可以是其他规则形状，可以根据实际要求选择。

可选的，为了便于制作，降低制作难度，凸起的形状包括圆柱、圆锥或者圆台。为了进一步降低制作难度和生产成本，参考图2-5所示，多个凸起43的形状、大小均相同。

可选的，第一隔离单元的相对介电常数大于第二隔离单元的相对介电常数，从而可以调节导电桥与第一走线之间的电容大小，进而实现相应相位的延迟。

可选的，为了进一步保护第一走线，从而更好地防止第一走线与导电桥短路，参考图2所示，第一隔离单元41包覆第一走线1与第一隔离单元41相交叠的部分中相对的两个侧边(图2所示的侧边L1和侧边L2)。

可选的，为了进一步避免第一走线与导电桥接触，防止两者短路，参考图1所示，第一隔离单元41沿第一方向(图1所示的AO方向)的宽度W0大于导电桥3沿第一方向(图1所示的AO方向)的宽度W1，第一方向(图 1所示的AO方向)与第一走线1的设置方向相同。

在一个或者多个实施例中，为了避免第二走线与导电桥接触，防止因两者发生短路出现信号传输不良的问题，参考图1-5所示，移相器还包括：第二隔离部5；第二隔离部5设置在第二走线2靠近导电桥3的一侧、且参考图4所示导电桥3中与第二走线2搭接的部分在基底10上的正投影S1位于第二隔离部5在基底10上的正投影S2以内。

上述第二隔离部的材料不做限定，只要能够起到绝缘隔离的作用即可。上述第二隔离部和第一隔离部的材料可以相同，或者，也可以不同，这里不做限定。另外，第二隔离部和第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度可以相同，或者也可以不同。需要说明的是，导电桥的两端分别与位于第一走线两侧的第二走线搭接，在设置有第二隔离部的移相器中，参考图1-5所示，导电桥3的两端可以分别与对应的第二隔离部5相接触、且固定在一起。

下面提供一种第一隔离部和第二隔离部的具体结构。

参考图2-5所示，第一隔离部4包括第一隔离单元41和第二隔离单元42；第一隔离单元41靠近导电桥3的一侧表面平坦，第二隔离单元42设置在第一隔离单元41靠近导电桥3的一侧。

第二隔离部5靠近导电桥3的一侧表面平坦，且参考图4所示第二隔离部5沿垂直于基底10方向的厚度与第一隔离单元41沿垂直于基底10方向的厚度相同，均为H1。

上述第二隔离部和第一隔离单元的材料可以相同，或者，也可以不同，这里不做限定。另外，第二隔离部和第一隔离单元的相对介电常数可以相同，或者，也可以不同。为了简化制作工艺，降低制作成本，可以选择同一材料通过一次构图工艺制作第二隔离部和第一隔离单元。

上述第二隔离单元的结构可以如图2-5所示，包括阵列排布的多个凸起，具体可以参考前述说明，这里不再赘述。

该移相器在导电桥未通电的情况下，导电桥与第一隔离部之间的距离即为导电桥与第二隔离单元之间的距离，那么通过调节第二隔离单元沿垂直于基底方向的厚度，可以调节导电桥与第二隔离单元之间的距离，进而实现相应移相度的相位延迟，尤其是移相度很小(例如：5.625°)的相位延迟。当然，还可以通过调节第一隔离单元沿垂直于基底方向的厚度，从而最终实现相应移相度的相位延迟。

可选的，为了简化制作工艺，降低制作成本，第二隔离部的相对介电常 数与第一隔离单元的相对介电常数相同。

下面提供另一种第一隔离部和第二隔离部的具体结构。

第一隔离部和第二隔离部分别包括单层隔离材料；第二隔离部靠近导电桥的一侧表面平坦，且参考图5所示，第二隔离部5沿垂直于基底10方向的厚度与第一隔离部4沿垂直于基底10方向的最大厚度相同，均为td。

需要说明的是，由于第一隔离部靠近导电桥的一侧表面不平坦，则第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度不均一，存在如图5所示的最大厚度td。

上述第一隔离部靠近导电桥一侧的表面凹凸不平；这里对于第一隔离部靠近导电桥一侧的表面不平坦的具体实现方式不做限定，示例的，可以通过表面毛刺化、表面波浪化或者表面颗粒化等方式得到不平坦的表面；或者，还可设置多个凸起，从而形成不平坦的表面。

通过调整第一隔离部沿垂直于基底方向的最大厚度，或者调整第一隔离部的介电常数，均可以实现不同移相度的相位延迟。

对于MEMS移相器而言，开关电容比Cr是决定移相器相移量的关键参数，移相器单位长度的相移量随开关电容比的增加呈指数增加。开关电容比Cr的计算公式为：

其中，C _d为关态电容，即在导电桥加载驱动电压的情况下，导电桥在静电力的作用下向靠近第一隔离部的一侧产生形变；当驱动电压足够大时，静电力将导电桥下拉至与第一隔离部相接触；此时，导电桥、第一隔离部和第一走线形成的关态电容即为C _d。C _u为开态电容，即在未向导电桥加载驱动电压的情况下，导电桥、空气间隙、第一隔离部和第一走线形成的电容。ε _r为第一隔离部的相对介电常数，参考图5所示，g ₀为导电桥3和第一隔离部4之间的初始距离(即导电桥不通电的情况下两者之间的距离)，td为第一隔离部4沿垂直于基底10方向的厚度。

从C _r的公式中可以得出，开关电容比Cr与ε _r、g ₀呈正比关系，与t _d呈反比关系。因此，调整第一隔离部的相对介电常数、导电桥和第一隔离部之间的初始距离和第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度均可以改变开关电容比，进而实现不同移相度的相位延迟。移相度越小，则可以进一步提高移相精度，因此，可以通过提高第一隔离部的相对介电常数，或者提高导电桥和第一隔离部之间的初始距离，或者降低第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度， 从而实现较小的移相度，进而提高移相精度。

可选的，为了兼容高位数的移相器和45°移相器，第一隔离部沿垂直于基底方向的最大厚度的范围包括100nm～1000nm，此时，第一隔离部的材料可以采用氮化硅。目前4位移相器的单元移相度为22.5°，5位移相器的单元移相度为11.25°。为了得到较小的移相度，第一隔离部沿垂直于基底方向的最大厚度的范围可以包括200nm～600nm。若将该移相器应用于4位移相器中，第一隔离部可以采用氮化硅，其沿垂直于基底方向的最大厚度可以为300nm。

采用图13所示结构进行仿真建模，图13中，a图为立体图，b图为俯视图。该结构采用相对介电常数为7的氮化硅形成第一隔离部，在第一隔离部的相对介电常数、以及导电桥和第一隔离部之间的初始距离不变的情况下，通过改变第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度得到不同移相度。同时，通过改变第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度从而改变移相度的设计，对于导电桥的驱动电压的影响不明显，即可以在不增加驱动电压的情况下，实现不同移相度的设计。

表一

ε r	td/nm	h/mm	S11(17.7GHz)/dB	S21(17.7GHz)/dB	Cang_deg(17.7GHz)/dB	Δ/°
7	150	0	-3.75	-2.65	-71.19
		0.0014	-30.49	-0.10	-31.41	39.78
7	300	0	-7.92	-0.92	-54.09
		0.0014	-29.79	-0.10	-31.49	22.6
7	450	0	-10.71	-0.52	-47.15
		0.0014	-28.08	-0.11	-31.60	15.55

参考表一所示，在第一隔离部的相对介电常数、以及导电桥和第一隔离部之间的初始距离不变的情况下，第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度分别为150nm、300nm和450nm时，那么对应的移相度分别为39.78°、22.6°、15.55°。表一中，ε _r为第一隔离部的相对介电常数，h为导电桥和第一隔离部之间的距离，S11表示回波损耗，S21表示插入损耗，Cang_deg表示相位，△表示移相度。需要说明的是，仿真建模采用的结构中，第一隔离部靠近导电桥的一侧表面平坦。第一隔离部靠近导电桥的一侧表面不平坦的移相器的仿真结果与上述类似，这里不再具体说明。

可选的，为了简化工艺，降低制作成本，第二隔离部的相对介电常数与第一隔离部的相对介电常数相同。

可选的，为了兼容高位数的移相器和提高移相精度，第一隔离部的相对 介电常数的范围包括3～9。若将该移相器应用于4位移相器中，第一隔离部可以采用相对介电常数为7的氮化硅，其沿垂直于基底方向的最大厚度可以为300nm。

采用图13所示结构进行仿真建模，该结构中，第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度为300nm，在第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度、以及导电桥和第一隔离部之间的初始距离不变的情况下，通过改变第一隔离部的相对介电常数得到不同移相度。

表二

ε r	td/nm	h/mm	S11(17.7GHz)/dB	S21(17.7GHz)/dB	Cang_deg(17.7GHz)/dB	Δ/°
5	300	0	-10.36	-0.56	-48.11
		0.0014	-31.37	-0.10	-31.37	16.54
7	300	0	-7.92	-0.92	-54.09
		0.0014	-29.79	-0.10	-31.49	22.6
9	300	0	-28.86	-1.38	-59.78
		0.0014	-6.21	-0.10	-31.56	28.22

参考表二所示，在第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度为300nm、以及导电桥和第一隔离部之间的初始距离不变的情况下，第一隔离部的相对介电常数分别为5、7和9时，对应的移相度分别为16.54°、22.6°、28.22°。表二中，各列参数含义与表一相同，这里不再赘述。需要说明的是，仿真建模采用的结构中，第一隔离部靠近导电桥的一侧表面平坦。第一隔离部靠近导电桥的一侧表面不平坦的移相器的仿真结果与上述类似，这里不再具体说明。同时，通过改变第一隔离部的相对介电常数，从而改变移相度的设计，对于导电桥的驱动电压的影响不明显，即可以在不增加驱动电压的情况下，实现不同移相度的设计。

下面提供一种导电桥的具体结构。

为了实现更好的搭接效果，同时利于导电桥的下拉，参考图1所示，导电桥3包括本体部30和设置在本体部30两端的搭接部31。

参考图1所示，本体部30中，与第一走线1交叉的部分(图1中虚线限定的区域B)沿第一方向(图1所示的AO方向)的宽度W1均一，且与第一走线非交叉的部分沿第一方向的宽度不均一，第一方向(图1所示的AO方向)与第一走线1的设置方向相同。图1中，本体部30中与第一走线非交叉的部分沿第一方向的宽度包括W2、W3和W4。

参考图1所示，搭接部31包括两个独立的搭接端311，搭接端311与对应的第二隔离部5相接触。参考图1所示，搭接端311与第二隔离部5接触的部分为虚线限定的区域D，该区域还可称为锚点区域。

在一个或者多个实施例中，为了更好控制导电桥的驱动电压，参考图1所示，移相器还包括第一控制单元6；第一控制单元6与导电桥3电连接，且被配置为在移相器处于移相状态下，向导电桥传输驱动电压。

上述第一控制单元的结构不做限定，示例的，该第一控制单元可以包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，薄膜晶体管包括栅极、第一极和第二极，第一极可以通过图1所示的第一走线8与导电桥3的一端311相连，栅极可以接入控制信号，第二极可以接入驱动电压信号，则在控制信号的控制下，薄膜晶体管打开，从而使得驱动电压信号传输至第一控制单元。

在一个或者多个实施例中，参考图1所示，移相器还包括第二控制单元7；第二控制单元7分别与导电桥3和第一走线1电连接，且被配置为在移相器处于非移相状态下，使得导电桥和第一走线电连接，以对导电桥进行放电；这样，可以避免导电桥残存的电荷对于下次移相的影响，从而提高移相的稳定性和精度。参考图1所示，第二控制单元7可以通过第二走线9与导电桥3电连接，通过第三走线11与第一走线1电连接。

在一个或者多个实施例中，为了实现更多移相度的相位延迟，参考图9-12所示，移相器包括多个导电桥3；多个导电桥3沿第一方向(OA方向)间隔设置，第一方向(OA方向)与第一走线1的设置方向相同。

上述多个导电桥可以对应同一个移相度；或者，不同导电桥对应不同的移相度；或者，部分导电桥对应同一个移相度，其余导电桥对应不同的移相度，这里不做限定。

N位移相器可以包括2 ^N-1个导电桥，以5位移相器为例，参考图9所示，移相器由31个导电桥级联构成，每个导电桥对应的移相度为11.25°；按照移相器的位态可分为5组，其中11.25°位对应1个导电桥，22.5°位对应2个导电桥，45°位对应4个导电桥，90°位对应8个导电桥，180°位对应16个导电桥，从而形成5个MEMS开关(即5位移相器)。当5位移相器直流偏置点列的直流偏置点20均未接入偏置电压时，高频信号通过移相器时无相位变化。当分别对22.5°位、45°位、90°位、180°位MEMS开关相对应的至少一个偏置点加载偏置电压后，与该直流偏置点20相对应的所有MEMS开关的高度发生变化，那么高频信号通过移相器时相位会对应改变；示例的，当分别对22.5°位、45°位、90°位、180°位MEMS开关相对应的偏置点加载偏置电压后，高频信号通过移相器时相位将分别改变22.5°、45°、90°、180°。每一组的导电桥均并联连接。该结构中，导电 桥对应一种移相度；该结构需要的导电桥的数量多，器件面积大，生产成本高。

为了减小导电桥的数量，可以通过改变第一隔离部的相对介电常数，或者，第一隔离部沿垂直于基底方向的最大厚度从而得到不同移相度。可以通过增大第一隔离部的相对介电常数，或者减小第一隔离部沿垂直于基底方向的最大厚度，得到两种导电桥，一种导电桥对应的移相度为22.5°，另一种导电桥对应的移相度为11.25°。为了进一步减少导电桥的数量，参考图10所示，11.25°位对应1个导电桥，22.5°位对应1个导电桥，45°位对应2个导电桥(移相度为22.5°的导电桥)，90°位对应4个导电桥(移相度为22.5°的导电桥)，180°位对应8个导电桥(移相度为22.5°的导电桥)，从而形成5个MEMS开关(即5位移相器)。该移相器的导电桥的数量仅需要16个，比图9所示的移相器，导电桥数量从31个减少至16，大幅缩减了导电桥的数量，器件面积至少减少一半，从而大幅了降低成本。

在一个或者多个实施例中，可以通过改变第二隔离单元沿垂直于基底方向的厚度，得到三种导电桥，第一种导电桥对应的移相度为5.625°，第二种导电桥对应的移相度为11.25°，第三种导电桥对应的移相度为22.5°。

为了进一步减少导电桥的数量，参考图11所示，5.625°位对应1个导电桥，11.25°位对应1个导电桥，22.5°位对应1个导电桥，45°位对应2个导电桥(移相度为22.5°的导电桥)，90°位对应4个导电桥(移相度为22.5°的导电桥)，180°位对应8个导电桥(移相度为22.5°的导电桥)，从而形成6个MEMS开关(即6位移相器)。该移相器的导电桥的数量仅需要17个，比图9所示的移相器，导电桥数量从31个减少至17，大幅缩减了导电桥的数量和器件面积，从而大幅了降低成本；同时，对于导电桥的驱动电压的影响不明显，即可以在不改变驱动电压的情况下，实现多种移相度的设计和高精度的移相功能。

在一个或者多个实施例中，可以通过改变第二隔离单元沿垂直于基底方向的厚度，得到四种导电桥，第一种导电桥对应的移相度为5.625°，第二种导电桥对应的移相度为11.25°，第三种导电桥对应的移相度为22.5°，第四种导电桥对应的移相度为45°。

为了进一步减少导电桥的数量，参考图12所示，5.625°位对应1个导电桥，11.25°位对应1个导电桥，22.5°位对应1个导电桥，45°位对应1个导电桥，90°位对应2个导电桥(移相度为45°的导电桥)，180°位对 应4个导电桥(移相度为45°的导电桥)，从而形成6个MEMS开关。该移相器的导电桥的数量仅需要10个，比图9所示的移相器，导电桥数量从31个减少至10，大幅缩减了导电桥的数量和器件面积，从而大幅了降低成本；同时，对于导电桥的驱动电压的影响不明显，即可以在不改变驱动电压的情况下，实现多种移相度的设计和高精度的移相功能。

在一个或者多个实施中，当移相器中包括多个导电桥，则参考图9-12所示，移相器中也相应包括多个直流偏置点20，可以通过直流偏置点向对应的导电桥施加偏置电压。

需要说明的是，相关MEMS移相器之所以不能实现高精度单元设计，一方面受限于驱动电压的精确控制；另一方面受限于工艺制作能力，无法制作更小的导电桥。本申请提供的高精度移相器，对这两者均没有特殊要求，更利于量产实现，具有非常高的实际生产应用价值。

可选的，参考图10-12所示，多个导电桥分为第一组T1和第二组T2；每组包括至少一个导电桥；第一组T1中，各导电桥对应的移相度相同；第二组T2中，各导电桥对应的移相度均不同。

通过改变改变第一隔离部的介电常数或者厚度等，可以改变导电桥对应的移相度。

进一步可选的，为了减少导电桥的数量，第一组导电桥对应的移相度大于第二组导电桥对应的移相度。示例的，参考图11所示，第一组T1的导电桥对应的移相度为22.5°，第二组T2的导电桥对应的移相度包括5.625°和11.25°，22.5°大于5.625°，同时大于11.25°。

本申请实施例还提供了一种移相器，参考图6-8所示，该移相器的结构与图2-5所示的移相器的区别在于，第一隔离部4靠近导电桥3一侧的表面平坦，该第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度的范围可以包括100nm～1000nm，其相对介电常数的范围可以包括3～9，其余结构均与上述移相器相同，这里不再赘述。图7中第一隔离部4沿垂直于基底10方向的厚度H大于图6中第一隔离部4沿垂直于基底10方向的厚度H，图6和图7中，第一隔离部4沿垂直于基底10方向的厚度与第二隔离部5沿垂直于基底10方向的厚度相同。图8中，第一隔离部4包括叠层设置的第一隔离单元41和第二隔离单元42；与图6-8所示的第一隔离部的结构不同，图8中第二隔离单元42靠近导电桥一侧的表面平坦，第二隔离部5沿垂直于基底10方向的厚度与第一隔离单元41沿垂直于基底10方向的厚度相同。通过 调节第一隔离部沿垂直于基底方向的厚度或者第一隔离部的相对介电常数，从而实现不同移相度的相位延迟。

本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本申请的至少一个实施例中。此外，请注意，这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1. 一种移相器，其中，包括：

   基底；

   设置在所述基底一侧的第一走线和第二走线；所述第一走线相对的两侧分别设置所述第二走线，所述第一走线和所述第二走线平行设置、且相互绝缘；

   至少一个导电桥；所述导电桥与所述第一走线交叉设置、且相互绝缘；所述导电桥的两端分别与位于所述第一走线两侧的所述第二走线搭接、且相互绝缘；

   第一隔离部；所述第一隔离部设置在所述第一走线靠近所述导电桥的一侧、且所述导电桥中与所述第一走线交叉的部分在所述基底上的正投影位于所述第一隔离部在所述基底上的正投影以内；所述第一隔离部靠近所述导电桥一侧的表面不平坦。
2. 根据权利要求1所述的移相器，其中，所述第一隔离部包括第一隔离单元和第二隔离单元；所述第一隔离单元靠近所述导电桥的一侧表面平坦，所述第二隔离单元设置在所述第一隔离单元靠近所述导电桥的一侧；

   所述第二隔离单元包括阵列排布的多个凸起；多个所述凸起在所述基底上的正投影位于所述导电桥中与所述第一隔离单元交叠的部分在所述基底上的正投影以内。
3. 根据权利要求2所述的移相器，其中，所述凸起沿垂直于所述基底方向的截面的形状包括矩形、三角形或者梯形。
4. 根据权利要求3所述的移相器，其中，所述凸起的形状包括圆柱、圆锥或者圆台。
5. 根据权利要求2所述的移相器，其中，所述第一隔离单元的相对介电常数大于所述第二隔离单元的相对介电常数。
6. 根据权利要求2所述的移相器，其中，所述第一隔离单元包覆所述第一走线与所述第一隔离单元相交叠的部分中相对的两个侧边。
7. 根据权利要求2所述的移相器，其中，所述第一隔离单元沿第一方向的宽度大于所述导电桥沿所述第一方向的宽度，所述第一方向与所述第一走线的设置方向相同。
8. 根据权利要求1-6任一项所述的移相器，其中，所述移相器还包括：第二隔离部；所述第二隔离部设置在所述第二走线靠近所述导电桥的一侧、 且所述导电桥中与所述第二走线搭接的部分在所述基底上的正投影位于所述第二隔离部在所述基底上的正投影以内。
9. 根据权利要求8所述的移相器，其中，所述第一隔离部包括第一隔离单元和第二隔离单元；所述第一隔离单元靠近所述导电桥的一侧表面平坦，所述第二隔离单元设置在所述第一隔离单元靠近所述导电桥的一侧；

   所述第二隔离部靠近所述导电桥的一侧表面平坦，且所述第二隔离部沿垂直于所述基底方向的厚度与所述第一隔离单元沿垂直于所述基底方向的厚度相同。
10. 根据权利要求9所述的移相器，其中，所述第二隔离部的相对介电常数与所述第一隔离单元的相对介电常数相同。
11. 根据权利要求8所述的移相器，其中，所述第一隔离部和所述第二隔离部分别包括单层隔离材料；

    所述第二隔离部靠近所述导电桥的一侧表面平坦，且所述第二隔离部沿垂直于所述基底方向的厚度与所述第一隔离部沿垂直于所述基底方向的最大厚度相同。
12. 根据权利要求11所述的移相器，其中，所述第一隔离部沿垂直于所述基底方向的最大厚度的范围包括100nm～1000nm。
13. 根据权利要求11所述的移相器，其中，所述第二隔离部的相对介电常数与所述第一隔离部的相对介电常数相同。
14. 根据权利要求13所述的移相器，其中，所述第一隔离部的相对介电常数的范围包括3～9。
15. 根据权利要求8所述的移相器，其中，所述导电桥包括本体部和设置在所述本体部两端的搭接部；

    所述本体部中，与所述第一走线交叉的部分沿第一方向的宽度均一，且与所述第一走线非交叉的部分沿所述第一方向的宽度不均一，所述第一方向与所述第一走线的设置方向相同；

    所述搭接部包括两个独立的搭接端，所述搭接端与对应的所述第二隔离部相接触。
16. 根据权利要求1所述的移相器，其中，所述移相器还包括第一控制单元；

    所述第一控制单元与所述导电桥电连接，且被配置为在所述移相器处于移相状态下，向所述导电桥传输驱动电压。
17. 根据权利要求1所述的移相器，其中，所述移相器还包括第二控制单元；

    所述第二控制单元分别与所述导电桥和所述第一走线电连接，且被配置为在所述移相器处于非移相状态下，使得所述导电桥和所述第一走线电连接，以对所述导电桥进行放电。
18. 根据权利要求1所述的移相器，其中，所述移相器包括多个所述导电桥；

    多个所述导电桥沿第一方向间隔设置，所述第一方向与所述第一走线的设置方向相同。
19. 根据权利要求18所述的移相器，其中，多个所述导电桥分为第一组和第二组；每组包括至少一个所述导电桥；

    第一组中，各所述导电桥对应的移相度相同；

    第二组中，各所述导电桥对应的移相度均不同。
20. 根据权利要求19所述的移相器，其中，第一组的所述导电桥对应的移相度大于第二组的所述导电桥对应的移相度。