CN1902818A - 电动机械滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能够减小滤波器尺寸、提高集成度和进行调制的电动机械滤波器。该电动机械滤波器包括用作信号线通路的导体(可动电极)(101)、用于产生穿入导体的磁场的磁场产生单元(102)；和驱动电极(103)，用于偏移导体和磁场产生单元的相对位置以改变穿过信号线通路的磁场。通过改变穿过信号线通路的磁场，可以实现通常难以实现的铁磁共振频率的调制。

Description

电动机械滤波器
技术领域
本发明涉及一种电动机械滤波器，且更具体而言涉及一种包括充当信号线的电极、磁场产生部分和用于移动这些部分的机械结构的电动机械滤波器。
背景技术
随着信息通讯设备例如无线电终端的发展，在通讯中使用的频带从移动电话等的几百MHz扩展到无线局域网等的几GHz。在现有情况下，适用于各种通讯系统的终端是分别独立使用的。但是，将来希望能够适用于各种通讯系统的无线电终端。
同时，随着无线电终端微型化的发展，希望终端外壳内建立的无源部分例如滤波器尺寸减小。在使用LC电谐振的或近年来常特别用在无线电通讯中的滤波器，谐振器尺寸取决于电长度。结果，存在滤波器微型化困难的问题，且因此希望探索信号选择的新原理。
在各种方法中，使用磁性材料的GHz带元件的发展得到了促进。在目标为几百MHz到几GHz或更高的高频带的无源元件中使用磁性材料的努力涵盖用于高频传送线的滤波器的范围。其优点包括使用例如Fe等磁性材料的滤波器温度特性和饱和磁化优异且适合于集成到IC。最近报导通过引入磁性金属能够增加波长变短效应，且因此元件微型化的希望正在上涨。
非专利文献1是使用磁性材料的滤波器。在此非专利文献1中，构成了Fe/GaAs衬底混合微带线(microstrip line)，其中由含铁的铁磁膜制成的微带线形成在GaAs衬底上，且因此通过利用铁磁谐振现象而实现了10GHz带阻滤波器。此带阻滤波器的铁磁谐振频率f由公式(1)给出。其中γ是回转磁常数(1.105×105g[A-1·ms-1]，g：Land’e’s因子)，Ha是各向异性磁场(A/m)，Is是饱和磁场(T)，且H是DC偏置磁场。
各向异性磁场Ha根据公式(2)由结晶磁性(crystal magnetic)各向异性常数K1～48kl/m3和单晶Fe膜的饱和磁化强度Is～2.15T给出。由于在过渡金属Fe中g～2，所以当外部DC偏置磁场H为零时，铁磁谐振频率变为约9.85GHz。
铁磁谐振频率可以通过改变DC偏置磁场H的强度而调节，且因此可以实现可调滤波器。
而且，铁磁谐振频率的值不仅取决于DC偏置磁场H的强度，而且取决于其矢量。公式(1)表示带状线电流产生的高频磁场正交于DC偏置磁场产生的磁矩的情况。当高频磁场和磁矩指向相同方向时，铁磁谐振不发生。DC偏置磁场H的矢量也必须考虑。
非专利文献1：E.Schloemann et al.，：J.Appl.Phys.，63，3140(1998)
发明内容
本发明解决的技术问题
然而，在非专利文件1中描述的滤波器中，一旦材料沉积使得磁性材料的易磁化轴正交于高频磁场，此后就不可能改变DC偏置磁场H的强度和方向。因此，存在当前不能实现可调滤波器的问题。通过采用巨磁场施加设备控制磁性材料的磁化方向和强度，在实验上实现了可调滤波效应。当然，此机制不能应用于例如移动终端的小尺寸装置。而且，磁场施加线圈中流过电流从而增加了功耗。因此，从这方面来讲，该机制也不适用于移动终端。在这样的情况下，存在非专利文献1中的技术难以实现适用于移动终端的可调滤波器的问题。
考虑到上述情况而进行了本发明，且本发明的目的是提供一种小尺寸的可调滤波器，其具有小功耗，且能够调节通过带(带通频率)或截止带(带阻频率)。
即，本发明的目的是提供一种电动机械滤波器，其包括充当信号线的电极、磁场产生部分、和用于移动这些部分的机械结构，而且该滤波器不仅能够选择性地输出预定频率的信号，而且能够调节预定频率。
解决技术问题的手段
为了实现上述目的，在本发明中，铁磁谐振频率通过矢量调制由流过信号线的电流产生的相对高频的磁场和与上述磁场交叉的DC偏置磁场而调节。换言之，本发明的电动机械滤波器包括充当信号线的电极、与该电极相对设置的驱动电极、和形成为被这些电极之间产生的电场相对矢量偏移的磁场产生部分，其中这些电极或磁场产生部分均可以移动，在穿过信号线的信号中，只有具有预定频率的信号才能被选择并输出，且只有该预定频率能被调节。
根据此结构，可以通过偏移第一和第二电极以及磁场产生部分中的任何一个而改变由穿过构成信号线的电极的磁场产生部分所产生的磁场。因此，可以实现在现有技术中难以实现的铁磁谐振频率的调节，且通过带或截止带可以仅由电操作调节。
根据此结构，可以实现具有信号滤波调节功能的滤波器。
在本发明中，可以通过由MEMS(微机电系统)技术形成的梁(beam)、设置于此梁的另一梁或电极、具有电磁效应的电路部分、和磁场产生部分来实现驱动电极和磁场产生部分机械偏移的技术。
本发明的电动机械滤波器包括充当信号线的导体、用于产生穿过该导体的磁场的磁场产生部分、和用于通过偏移导体和磁场产生部分的相对位置而改变穿过信号线的磁场的驱动电极。
根据此结构，由于导体、驱动电极或磁场产生部分可以通过改变驱动电极等产生的静电力而偏移，通过信号线的磁场可以改变，且因此可以容易地调节铁磁谐振频率。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，导体是相对于驱动电极设置且被驱动电极和导体之间产生的静电力所偏移的电极。
根据此结构，如果此信号线由固定梁构成，则信号线可以容易地偏移，且铁磁谐振频率可以仅通过调节施加到驱动电极的电势而容易地调节，且因此可以形成可调电动机械滤波器。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，磁场产生部分包括形成为被偏移的磁性材料。
根据此结构，磁场的方向可以容易地改变，且因此可以形成可调电动机械滤波器。而且，如果磁场产生部分是可移动的，则信号线可以是固定的，且因此可以在衬底表面上形成具有期望厚度的信号线。因此，可以形成易于制造且具有高耐用性的电动机械滤波器。而且，由于信号传输线本身可以固定，可靠性能够进一步提高。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，磁性材料被驱动电极的静电力偏移。
根据此结构，磁性材料可以仅通过改变驱动电极的电势而改变，且磁场的变化容易实现。因此，可以形成可调电动机械滤波器。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，驱动电极是可移动的。
根据此结构，可以提高设计裕度。如果驱动电极是可移动的，信号线可以固定。磁场产生部分可以进一步被驱动电极偏移，该驱动电极被信号线和驱动电极之间的相互作用力偏移。
而且，本发明的电动机械滤波器还包括形成在衬底表面上并用于改变电势的驱动电极、在该驱动电极上以预定间距与其相对设置从而构成信号线的导体图案、包括被磁化为具有正交于信号线的磁场分量的磁性材料膜图案的磁场产生部分，其中该信号线通过改变驱动电极的电势而偏移，且铁磁谐振频率通过改变信号线上的磁性材料膜图案所产生的磁场而改变。
根据此结构，信号线能够容易地通过改变驱动电极的电势而偏移。结果，能够容易地改变信号线接收的磁场，且因此能够形成可调电动机械滤波器。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，驱动电极由形成在覆盖于半导体衬底表面的绝缘膜上的导体图案构成，且信号线构成与驱动电极相对设置的固定梁。
根据此结构，可以提高可使用性，能够容易地改变信号线接收的磁场，且因此可以形成可调电动机械滤波器。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，信号线与驱动电极平行设置，且磁性材料膜图案形成正交于通过信号线的信号方向的磁场。
根据此结构，磁场的变化随着谐振频率的变化而最大化被选取，且因此可以形成可调电动机械滤波器。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，磁性材料膜图案包括设置为将信号线置于它们之间的第一和第二磁性材料膜图案。
根据此结构，磁性材料可以在两个水平方向被偏移，且因此能够以高精度控制调节。
而且，本发明的电动机械滤波器还包括由形成在衬底表面上的磁性材料膜图案形成的磁场产生部分、可移动地设置在磁性材料膜图案上以预定间距与其相对从而构成信号线的导体图案、和紧邻信号线设置的驱动电极，其中磁性材料膜图案被磁化以具有正交于信号线的磁场分量，且信号线通过改变驱动电极的电势而偏移，且铁磁谐振频率通过改变由信号线上的磁性材料膜图案所产生的磁场而改变。
根据此结构，可以通过薄膜工艺容易地形成具有高可靠性的精细且可调的电动机械滤波器。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，磁性材料膜图案形成在覆盖半导体衬底表面的绝缘膜上，且信号线构成与磁性材料膜图案相对设置的固定梁。
根据此结构，即使由于信号线的偏移而与半导体衬底形成接触，也可以防止短路。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，信号线与驱动电极平行设置，且磁性材料膜图案在正交于通过导体图案的信号方向的磁场。
根据此结构，由于信号线与磁场正交，能够以高精度进行高灵敏的调节。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，驱动电极包括设置为将信号线置于它们之间的第一和第二导体膜图案。
根据此结构，由于磁场能够在两个水平方向偏移，从而能够以高精度控制调节。
而且，本发明的电动机械滤波器还包括磁场产生部分，由磁性材料膜图案形成，所述磁性材料膜图案可移动地形成在衬底表面上的空间中；导体图案，固定/设置在衬底表面上，与所述磁性材料膜图案以预定间距相对并构成所述信号线；以及驱动电极，紧邻所述磁场产生部分设置，以偏移所述磁场产生部分，其中磁性材料膜图案被磁化以具有与信号线正交的磁场分量，信号线通过改变驱动电极的电势而改变，且铁磁共振频率通过改变由信号线上的磁性材料膜图案产生的磁场而改变。
根据此结构，由于具有期望厚度的信号线形成在衬底表面上，所以可以形成容易制造并具有高耐用性的电动机械滤波器。而且，可以进一步提高可靠性。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，信号线形成在磁性材料膜图案上方，以预定间距与其相对。根据此结构，便于铁磁材料的形成。由于可以通过下面层步骤完成铁磁材料的形成，所以能够防止在铁磁材料膜的形成中将会发生的电极材料等的劣化。
而且，本发明的电动机械滤波器还包括第一和第二驱动电极，形成在衬底表面上并用于改变电势；导体图案，以预定间距与第一驱动电极相对设置并构成信号线；和磁场产生部分，包括被磁化以具有正交于信号线的磁场分量的磁性材料膜图案，其中信号线通过改变第一驱动电极的电势而偏移，磁性材料图案通过改变第二驱动电极的电势而偏移，且铁磁谐振频率通过改变由信号线上的磁性材料膜图案所产生的磁场而改变。
根据此结构，由于磁场和信号线的位置可以分别通过第一和第二驱动电极而改变，能够以高精度进行调节。
而且，本发明的电动机械滤波器还包括充当信号线的第一导体；用于产生穿过第一导体的磁场的磁场产生部分；驱动电极，通过偏移第一导体和磁场产生部分的相对位置而改变通过信号线的磁场；和第二导体，充当传送通过第一导体的高频电流所产生的磁场与磁场产生部分所产生的磁场之间的谐振所感应的感应电动力的信号线。
根据此结构，当信号输入到第一导体时，在磁场产生部分周围由高频电流产生高频磁场。在磁场产生部分中由高频磁场激发旋进(precession of spin)(kittel模式)。由此模式产生的磁场在第一导体中产生感应电动力。然后，只有当输入磁场产生部分的谐振频率的信号时才发生铁磁谐振现象，从而最大化磁场产生部分中的旋进的角度，并最大化感应的电动力的大小。如此，第二导体可以通过感应的电动力来输出信号，且因此只有由铁磁谐振频率所确定的特定频率的信号能传到第二导体。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，第一导体和第二导体设置为彼此正交。
根据此结构，可以消除相互的信号干扰，并实现无噪声的信号输出。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，第一导体和第二导体设置为以预定间距平行。
因此，可以实现尺寸减小。
而且，本发明的电动机械滤波器包括通过排列并连接多个电动机械滤波器而实现可调带通滤波器功能的电动机械滤波器。
而且，本发明的电动机械滤波器包括通过排列并连接多个电动机械滤波器而实现可调带阻滤波器功能的电动机械滤波器。
本发明的效果
如上所述，根据本发明，提供了用作信号线的电极、磁场产生部分和用于移动这些部分的机械结构。因此，只有预定频率的信号能够选择输出以通过或截止，且能够调节该预定频率。
附图说明
图1(a)是示出本发明实施例1的电动机械滤波器结构的透视图，图1(b)是示出本发明实施例1的电动机械滤波器结构的剖面图；
图2是示出本发明实施例1中的电动机械滤波器的可调滤波特性的示意图，其中(a)是示出带通特性的图，且(b)是示出带阻特性的图；
图3(a)是示出图1中的电动机械滤波器变化的透视图，且图3(b)是示出图1中的电动机械滤波器的变化的剖面图；
图4是示出由两个磁性材料102形成的DC偏置磁场H的产生图案的模拟结果图；
图5是示出当x＝0μm时在z方向上各个位置的DC偏置磁场H强度的图；
图6是示出在图4中当z＝110μm时在x方向上各个位置的DC偏置磁场H的强度的图；
图7是分阶段示出本发明实施例1中的电动机械滤波器的制造步骤的剖面图；
图8是分阶段示出本发明实施例1中的电动机械滤波器的制造步骤的剖面图；
图9(a)是示出本发明实施例2中的电动机械滤波器结构的透视图，图9(b)是示出本发明实施例2中的电动机械滤波器结构的剖面图；
图10(a)是示出本发明实施例3中的电动机械滤波器结构的透视图，图10(b)是示出本发明实施例3中的电动机械滤波器结构的剖面图；
图11是示出当磁性材料移动时DC偏置磁场和固定电极之间相对位置的图；
图12(a)是示出本发明实施例4中的电动机械滤波器结构的透视图，图12(b)是示出本发明实施例4中的电动机械滤波器结构的剖面图；
图13是示出当磁性材料和可动电极移动时DC偏置磁场和可移动电极之间相对位置的图；
图14是示出本发明实施例5的电动机械滤波器结构的透视图；
图15是示出本发明实施例5的电动机械滤波器结构变化的透视图。
参考标号说明
100，100a，400，500，600，700，800电动机械滤波器
101可移动电极
102磁性材料
103，110驱动电极
104支柱
105，108间隙壁
106绝缘膜
107衬底
109杆
111，112固定电极
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的代表实施例。
实施例1
图1(a)和(b)分别是示出本发明实施例1的电动机械滤波器结构的透视图和剖面图。在电动机械滤波器100中，产生穿过信号线的磁场的磁场产生部分相对于信号线定位，然后通过静电力偏移信号线和磁场产生部分的相对位置，以改变穿过信号线的磁场，然后通过相对地矢量调制由通过信号线的电流产生的高频磁场和与上述磁场相交的DC偏置磁场而调节铁磁谐振频率。这样，可以构建能调节铁磁谐振频率并从通过可移动电极101的信号中吸收特定频率的信号的带阻滤波器。
如图1(a)所示，在电动机械滤波器100中，由包括氧化硅膜和氮化硅膜的双层膜制成的绝缘膜106形成在砷化钾(GaAs)衬底107的表面上，然后两个支柱104设置在衬底107边缘以从其突出。然后，提供跨接在支柱104之间的空间上以构成固定梁的可移动电极101、用于向可移动电极101输入信号的信号输入端口IN、和用于从可移动电极101向外部输出信号的信号输出端口OUT。
驱动电极103设置在可移动电极101下面与可移动电极101相对。可移动电极101可以被可移动电极101与驱动电极103之间的电势差所产生的静电力向下偏移。
磁性材料102设置在距离可移动电极101预定距离的位置，以向可移动电极101施加DC偏置磁场H。由于磁性材料102必须设置在对于可移动电极101偏移范围的相对优化的位置以向可移动电极101施加期望的DC偏置磁场H，所以这样的磁性材料102通过间隙壁105设置在GaAs衬底107上。
接着，下文将解释在此电动机械滤波器100中的可调滤波器机制。
图1(b)是示出本发明实施例1的电动机械滤波器结构的剖面图。从信号输入端口IN输入的信号通过可移动电极101传播，并输出到信号输出端口OUT。这样，由于可移动电极设置在由磁性材料102产生的DC偏置磁场H中，由铁磁谐振现象产生信号滤波，且因此只有由铁磁谐振频率所确定的特定频率的信号能够传送到信号输出端口OUT。这里，铁磁谐振频率的信号被吸收，然后铁磁谐振频率以外频率的信号被传送。
在本发明的电动机械滤波器中，增加了可调功能和信号滤波功能。为了调节通过滤波器的信号的频率，必须改变铁磁谐振频率fr。为此，应该改变表示铁磁谐振频率fr的公式(1)中的DC偏置磁场H。
f r = γ 2 π { ( H + H a ) ( H + H a + I s / μ 0 ) } 1 / 2 公式(1)
H a = 2 K 1 / I s = 44.7 kA / m ( ≅ 560 Oe ) 公式(2)
如图1(b)所示，DC偏置磁场H从磁性材料102放射状地产生。在该电动机械滤波器中，用作信号线的可移动电极101可以设置为在DC偏置磁场H中移动。可移动电极101的移动方向可以由V1表示。
根据此机制，可以改变通过可移动电极的DC偏置磁场的矢量和强度，从而可以改变铁磁谐振频率。
图2(a)和(b)是示出本发明实施例l的电动机械滤波器的可调滤波特性的图。在图中，作为本发明的电机械滤波器的应用示出了带通特性和带阻特性。但是可以通过串连连接本发明的电动机械滤波器而实现所示的带通滤波器。频率可以从滤波中心频率fc调节到低频毛，fc’和高频fc”侧。
在此情形，由于滤波器特性的中心频率和调节范围取决于可移动电极101的偏移范围中的DC偏置磁场H，磁性材料102的初始状态很重要。由磁性材料膜的沉积条件决定的易磁化轴和由磁性材料102沉积之后施加的外部磁场决定的磁化方向必须沿从磁性材料102到可移动电极101的方向设置。而且，由于可移动电极101在期望的DC偏置磁场H中偏移，所以必须根据要求的可调滤波器特性来优化相对位置，例如可移动电极101与磁性材料102之间的距离、各自高度等、可移动电极101与驱动电极103之间的距离、和产生希望的DC偏置磁场H的磁性材料102的形状例如厚度、宽度等。
如此，根据电动机械滤波器100，只有预定频率的信号能够被选择并输出，且该预定频率可以调节。
图3(a)和(b)分别是示出本发明实施例1的电动机械滤波器的变化的透视图和剖面图。
在实施例1中示出的电动机械滤波器100中，DC偏置磁场H由一个磁性材料102产生。比较而言，如图3(a)所示，在作为实施例1中的电动机械滤波器的变体的电动机械滤波器100a中，通过设置两个磁性材料102以把可移动电极101置于它们之间，来产生与电动机械滤波器100中不同的DC偏置磁场H。
如图3(b)所示，可以理解产生了DC偏置磁场H越过可移动电极101。这样，必须进行易磁化轴的控制和磁化，从而在相同方向磁化两个磁性材料102。
图4是由两个磁化材料102形成的DC偏置磁场H所产生图案的模拟结果。其中x是衬底表面的水平方向，且z是衬底表面的垂直方向。通过示例的方式，示出了每个具有100μm的直径和100μm的长度的两个磁性材料102以50μm距离设置的情形。长度方向设为x方向。两个磁性材料102的磁化强度M设置在x轴的相同方向，且分别从磁性材料102产生的磁力线耦合在一起形成DC偏置磁场H。曲线代表磁力线且颜色的明暗代表DC偏置磁场H的强度。因此，DC偏置磁场H随着磁力线密度增加和颜色变浅而增强。
在图5中，示出了当x＝0时在z方向各个位置的DC偏置磁场H的强度。可以看出，当位置从z＝100μm的初始位置向下移动几十μm时，DC偏置磁场H的强度变化几百Oe。例如，当在z方向向下偏移20μm或以下时DC偏置磁场H可以改变100Oe。
计算了当可移动电极101在DC偏置磁场H中移动时铁磁谐振频率fr和谐振频率的调节范围。铁磁谐振频率fr由上述公式(1)给出。其中γ是回转磁常数(1.105×105g[A-1·ms-1]，g：Land’e’s因子)，Ha是各向异性磁场(A/m)，Is是饱和磁场(T)，且H是DC偏置磁场。当使用作为铁磁材料的单晶Fe膜作为磁性材料102时，各向异性磁场Ha根据公式(2)由结晶磁性各向异性常数K1～48kl/m3和饱和磁化强度Is～2.15T给出。在过渡金属Fe中，给出g～2。
当可移动电极101设置在z＝100μm的初始位置时，铁磁谐振频率变为约9.85GHz，因为外部DC偏置磁场H是零。然后，为了调节谐振频率，电压施加在可移动电极101与驱动电极103之间，从而由静电力向下移动可移动电极101。当可移动电极101被偏移约20μm并定位在z＝80μm处时，DC偏置磁场H是100Oe且谐振频率约为10.72GHz。即，可移动电极101约20μm的偏移量可以实现约1GHz的调节范围。
此外，由于在可移动电极101从z＝100μm的初始位置移动几十μm的位置处，DC偏置磁场H的强度改变几百Oe，因此可以实现约10GHz的大调节范围。
这里，当要求谐振频率关于可移动电极101的移动线性改变时，应该采用位置与DC偏置磁场H之间的关系为线性的范围。而且，当相对于位置的调节过分剧烈时，应该采用位置与DC偏置磁场H之间的关系平缓的范围。这样，可以提高谐振频率的可控性。
如上所述，可以通过改变DC偏置磁场H来调节铁磁谐振频率，从而能够实现可调滤波器。
这样，图3(b)示出了示例，通过改变磁性材料的数目和位置，可以形成各种DC偏置磁场H。例如，图6中示出了在图4中，当z＝110μm时，沿x方向的各个位置的DC偏置磁场H的强度。DC偏置磁场H的强度相对于位置的行为与图5大大不同。因此，如果可移动电极101在x方向被驱动，则可以实现铁磁谐振频率和谐振频率的调节范围不同的器件(此特别示例在
实施例2中示出)。
如上所述，如果控制通过可移动电极101的DC偏置磁场H的矢量和强度，则可以控制滤波器特性的中心频率和中心频率的可调范围。
这里，可移动电极101的宽度可以设定为约45μm，小于50μm，使得可移动电极101可以进入磁性材料102之间的空间，且可以设置构成高的高宽比(aspect ratio)的0.7μm的厚度和500μm的长度，以降低弹簧力，从而能够以低电压获得大的偏移量。这样，因为可移动电极101可以仅在磁性材料102上方被偏移，各个尺寸不是总限于上述值。
而且，驱动方法不限于静电力驱动。可以采用不依赖于可移动电极101与驱动电极103之间的间距的压电力驱动、洛伦兹力驱动等。而且，可以提供将可移动电极101固定到预定位置的机制。作为该机制中的驱动方法，可以采用静电力驱动、压电力驱动、洛伦兹力驱动等。
在本实施例中的电动机械滤波器100a中，使用相同名称和标号指代与实施例1中的电动机械滤波器100相同的部分，且此处省略它们的解释。
接着，将解释实施例1中所示的电动机械滤波器100a的制造方法。
图7(a)到(e)以及图8(a)和(d)是分阶段示出本发明的实施例1的电动机械滤波器的制造步骤的剖面图。
首先，如图7(a)所示，例如由包括氧化硅膜和氮化硅膜的双层膜构成的绝缘膜106形成在例如GaAs衬底等的衬底107上。然后，通过溅镀形成氧化硅膜105a，其用作充当间隙壁105的间隙壁材料。
然后，如图7(b)所示，通过光刻构图光致抗蚀剂301，其用于通过干法刻蚀形成氧化硅膜105a。
然后，通过使用光致抗蚀剂301作为掩模，干法蚀刻作为间隙壁材料的氧化硅膜105a，然后通过灰化除去光致抗蚀剂。如图7(c)所示，在如此除去抗蚀剂301之后留在衬底107上的氧化硅膜105a形成间隙壁105。
然后，下面形成磁性材料102。
如图7(d)所示，由Fe、Co、Ni等形成的磁性薄膜102a通过溅镀沉积在间隙壁105和绝缘膜106上。然后，用于通过光刻形成磁性材料图案的光致抗蚀剂302形成于其上。
然后，干法刻蚀磁性薄膜102a，并通过灰化除去光致抗蚀剂302。这样，如图7(e)所示，磁性材料102分别形成在间隙壁105上。
然后，下面形成驱动电极103。
如图8(a)所示，由Al等制成的金属薄膜103a通过溅镀沉积在衬底整个表面上，在该表面上形成有磁性材料102和绝缘膜106。然后，在其上形成通过光刻被构图为驱动电极图案的光致抗蚀剂。
然后，干法蚀刻金属薄膜103a，并通过灰化除去光致抗蚀剂303。这样，如图8(b)所示，磁性材料102分别形成在间隙壁105上。
最后，下面将形成可移动电极101。
如图8(c)所示，被构图为牺牲层图案的光致抗蚀剂304形成在磁性材料102、驱动电极103和绝缘膜106上。然后，通过溅镀沉积例如Al等金属薄膜101a，然后在其上形成通过光刻被构图为可移动电极图案的光致抗蚀剂305。
然后，干法蚀刻金属薄膜101a，并通过灰化除去光致抗蚀剂304。因此，如图8(d)所示，形成具有中空结构的可移动电极101。
这里，在保证即使当通过充当信号线的可移动电极101传播的高频信号还通过衬底107传播时也不会发生大的损耗的情况下，可以省略绝缘膜106。
而且，可以采用其中本发明的电动机械滤波器并联或串连的多级结构。
而且，作为磁场产生部分，线圈可以形成来取代磁性材料102以产生类似的DC偏置磁场H。而且，通过使用由MEMS技术构建的可变电感，可以产生可变DC偏置磁场或AC偏置磁场。
而且，在实施例1中，设置一个驱动电极103，然后构成信号线的可移动电极101沿一垂直方向移动。但是可以提供多个驱动电极103，然后可移动电极101的移动方向V1可以设为多个方向。
实施例2
图9(a)和(b)分别是示出本发明实施例2的电动机械滤波器结构的透视图和剖面图。
在本实施例中，如上所述，设置多个驱动电极103，然后可移动电极101的移动方向V1设为多个方向。磁性材料形成在衬底表面上，使得磁性材料102仅位于可移动电极101下面。换言之，驱动电极103设置在两侧以把构成信号线的可移动电极101置于它们中间，且磁性材料102仅设置在该信号线下面，使得磁场沿垂直于衬底的方向施加。
在电动机械滤波器400中，如图9(a)所示，可移动电极101跨过支柱104之间的间隙上，用于向可移动电极101输入信号的信号输入端口IN和用于从可移动电极101向外部输出信号的信号输出端口OUT设置在衬底107上，衬底表面形成有绝缘膜106。
驱动电极103设置在可移动电极101的两侧以将可移动电极101置于它们之间。这样，可移动电极101可以被可移动电极101与驱动电极103之间的电势差所产生的静电力沿两个水平方向V1移动。由于驱动电极103必须向可移动电极101提供期望的驱动力，所以它们分别通过间隙壁108设置在衬底107上，其方式使得它们设置在相对于可移动电极101的最优化位置。
用于向可移动电极101施加DC偏置磁场H的磁性材料102设置在可移动电极101下面。
在实施例1中的电动机械滤波器100和电动机械滤波器100a中，DC偏置磁场H沿水平方向施加，且可移动电极101的移动方向设为垂直方向。比较而言，在实施例2中的电动机械滤波器400中，DC偏置磁场H沿垂直方向施加，且可移动电极101的移动方向设为水平方向。
这样，可以通过改变结构来实现DC偏置磁场H的轮廓和在这样的磁场中移动的可移动电极101的移动方向和移动范围，其在实施例1中的电动机械滤波器100和电动机械滤波器100a的结构及其制造方法中难以建立。
接着，将解释电动机械滤波器400中的可调滤波机制。
图9(b)是示出本发明实施例2中的电动机械滤波器结构的剖面图。从信号输入端口IN输入的信号通过可移动电极101传播，并输出到信号输出端口OUT。这样，因为可移动电极设置在磁性材料102产生的DC偏置磁场H中，因此由于铁磁谐振现象而发生信号滤波。于是，只有铁磁谐振频率所决定的特定频率的信号传播到信号输出端口OUT。
除了此信号滤波功能外，本发明的电动机械滤波器还增加了可调功能。铁磁谐振频率fr必须改变以使得能够通过滤波器的信号频率可调。为此，应该使表示铁磁谐振频率fr的公式(1)中的DC偏置磁场H可变。
如图9(b)所示，DC偏置磁场H从磁性材料102放射状地产生。在本发明的电动机械滤波器中，作为信号线的可移动电极101可以在DC偏置磁场H中移动。可移动电极101的移动方向由V1表示。
根据此机制，通过可移动电极的DC偏置磁场H的矢量和强度可以改变，且铁磁谐振频率也可以改变。
这样，此滤波特性的中心频率和可调范围取决于在可移动电极101的偏移范围中DC偏置磁场H的强度和矢量。因此，由磁性材料102的沉积条件确定的易磁化轴和由沉积磁性材料102之后施加的外部磁场确定的磁化方向必须从磁性材料102到可移动电极101取向。而且，由于可移动电极101在期望的DC偏置磁场H中移动，所以必须根据需要的可调滤波器特性来优化相对位置，例如可移动电极101与磁性材料102之间的距离、高度等、可移动电极101与驱动电极103之间的距离、和用于产生期望的DC偏置磁场H的磁性材料102的形状例如厚度、宽度等。
这样，根据电动机械滤波器400，只有预定频率的信号能被选择并输出，且该预定频率可以调节。
至于电动机械滤波器400的制造方法，如果只有制造电动机械滤波器100或100a的方法中使用的磁性薄膜102a和金属薄膜103a分别被Al等制成的金属薄膜103a和Fe、Co、Ni等制成的磁性薄膜102取代，则可以获得一致的制造和制造方法。
这样，可以采用多级结构，其中本发明的电动机械滤波器并联或串连连接。
而且，作为磁场产生部分，线圈可以形成来取代磁性材料102以产生类似的DC偏置磁场H。而且，通过使用由MEMS技术构建的可变电感可以产生可变DC偏置磁场H或AC偏置磁场。
而且，在实施例2中，提供了两个驱动电极103，且可移动电极101可以在两个水平方向移动。可以采用两个驱动电极103的任何一个，或者可以采用两个方向的任何一个作为可移动电极101的移动方向V1。
而且，在实施例2中，提供了两个驱动电极103，且可移动电极101能够在两个水平方向移动。可以采用多个驱动电极103，且可移动电极101的移动方向可以设为多个方向。
而且，通过使用碳纳米管，可以有利于形成具有良好使用性的精细高精度梁。
实施例3
图10(a)和(b)分别是示出本发明实施例3的电动机械滤波器结构的透视图和剖面图。
在图10(a)所示的电动机械滤波器500中，固定电极111横跨支柱104之间的空间上，用于将信号输入到固定电极111的信号输入端口IN和用于把信号从固定电极111输出到外部的信号输出端口OUT设置在衬底107上，在该衬底表面上形成有绝缘膜106。
用于向固定电极111施加DC偏置磁场H的磁性材料102设置在固定电极111下面。磁性材料102设置在杆109上。用于移动磁性材料102的驱动电极110设置在衬底上的磁性材料102的两侧。磁性材料102被磁性材料102与驱动电极110之间的电势差产生的静电力在两个旋转方向旋转。
在实施例1和实施例2中的电动机械滤波器100、电动机械滤波器100a和电动机械滤波器400中，DC偏置磁场H被固定，而可移动电极101被移动。比较而言，在实施例3中的电动机械滤波器500中，DC偏置磁场H是可移动的，而可移动电极101被设置为固定电极111。在任何一种情况中，可移动电极形成来产生连接桥。但是固定电极111可以具有大的梁厚度以避免变化并可以提高耐用性和可靠性。这样，可以通过改变结构来实现DC偏置磁场H的轮廓和在这样的磁场中设置作为信号线的固定电极111的相对位置，其在实施例1和实施例2中的电动机械滤波器100、电动机械滤波器100a和电动机械滤波器400的结构及其制造方法难以实现。
而且，在实施例3中，固定电极形成得类似桥。但固定电极可以通过形成在衬底表面上的导体图案形成，然后由绝缘材料制成的杆109可以形成在其上，然后在杆109周围移动作为支点的磁性材料图案可以以类似于图10(a)和(b)的方式形成。
此外，在至少杆109的外壁由绝缘材料形成的情况下，固定电极可以通过与杆109自对准的方式形成在杆109上。因此，光刻步骤的次数可以减少，驱动电极(固定电极)可以紧邻磁性材料图案设置，因此可以实现静电力的增强和占据面积的减小。
接着，将解释本发明的实施例3中的电动机械滤波器500的可调滤波机制。
图10(b)是示出本发明的实施例3的电动机械滤波器结构的剖面图。图10(b)是示出使用碳纳米管的电动机械滤波器结构的纵向剖面图。从信号输入端口IN输入的信号通过固定电极111传播，并输出到信号输出端口OUT。这样，由于可移动电极设置在磁性材料102产生的DC偏置磁场H中，因此由于铁磁谐振现象而发生信号调节。因此，只有由铁磁谐振频率确定的特定频率的信号能够传播到信号输出端口OUT。
除了该信号滤波功能之外，本发明的电动机械滤波器增加了可调功能。铁磁谐振频率fr必须改变以使能通过滤波器的信号频率可调。为此，表示铁磁谐振频率fr的公式(1)中的DC偏置磁场H应该是可变的。
如图10(b)所示，DC偏置磁场H从磁性材料102放射状地产生。在本发明的电动机械滤波器中，由于磁性材料102是可移动的，可以改变DC偏置磁场H与作为信号线的固定电极111的相对位置。磁性材料102的移动方向由V2表示。
图11是示出当磁性材料102移动时DC偏置磁场H与固定电极111的相对位置的图。可以看出通过固定电极111的DC偏置磁场H的矢量(方向和强度)改变了。
根据此机制，通过固定电极的DC偏置磁场H的方向和强度可以改变，且铁磁谐振频率可以改变。
这样，此滤波特性的中心频率和可调范围取决于在可移动电极101的偏移范围内的DC偏置磁场H的强度和方向。因此，由磁性材料102的沉积条件所确定的易磁化轴和沉积磁性材料102之后施加的外部磁场所确定的磁化方向必须从磁性材料102到固定电极111取向。而且，由于固定电极111在期望的DC偏置磁场H中移动，所以必须根据需要的可调滤波器特性来优化相对位置，例如固定电极111与磁性材料102之间的距离、高度等、和用于产生期望的DC偏置磁场H的磁性材料102的形状例如厚度、宽度等。
这样，根据电动机械滤波器500，只有预定频率的信号能被选择并输出，且该预定频率可以调节。
这样，可以采用多级结构，其中本发明的电动机械滤波器并联或串连连接。
而且，在本实施例中，作为磁场产生部分，线圈可以形成来取代磁性材料102以产生类似的DC偏置磁场H。而且，通过使用由MEMS技术构建的可变电感可以产生可变DC偏置磁场H或AC偏置磁场。
而且，在实施例3中，提供了两个驱动电极110，且磁性材料102可以在两个旋转方向旋转。可以采用两个驱动电极110的任何一个，或者可以采用两个旋转方向的任何一个作为磁性材料102的移动方向V2。
而且，在实施例3中，提供了两个驱动电极110，且磁性材料102能够在两个旋转方向选择。可以采用多个驱动电极110，且磁性材料102的移动方向V2可以设为多个方向。
实施例4
图12(a)和(b)分别是示出本发明实施例4的电动机械滤波器结构的透视图和剖面图。
在图12(a)所示的电动机械滤波器600中，向实施例3中的结构增加了驱动电极110，用于通过静电力在两个水平方向进一步驱动磁性材料102，使得磁性材料102在两个旋转方向和两个水平方向偏移，从而能够高度自由地以高精度控制调节。
即，可移动电极101跨接在支柱104之间的空间上，用于把信号输入到可移动电极101的信号输入端口IN、和用于从可移动电极101向外部输出信号的信号输出端口OUT设置在衬底107上，该衬底表面上形成有绝缘膜106。
用于向可移动电极101施加DC偏置磁场H的磁性材料102设置在可移动电极101下面。磁性材料102设置在杆109上。用于移动磁性材料102的驱动电极110设置在衬底上磁性材料102的两侧。磁性材料102被磁性材料102与驱动电极110之间的电势差产生的静电力在两个旋转方向旋转。
同时，驱动电极103设置在可移动电极101的两侧以将可移动电极101置于它们之间。这样，可移动电极101可以被可移动电极101与驱动电极103之间的电势差所产生的静电力沿两个水平方向移动。由于驱动电极103必须向可移动电极101提供期望的驱动力，所以它们分别通过间隙壁108设置在衬底107上，该方式使得它们设置在相对于可移动电极101的最优化位置。
为此，在实施例1、实施例2和实施例3中的电动机械滤波器100、电动机械滤波器100a、电动机械滤波器400和电动机械滤波器500中，DC偏置磁场H或可移动电极101和作为信号线的固定电极111可以被移动。比较而言，在实施例4中的电动机械滤波器600中，DC偏置磁场H和可移动电极101均可以被移动。这样，可以通过改变结构来实现DC偏置磁场H的轮廓和设置在这样的磁场中作为信号线的可移动电极101的相对位置，其在实施例1、实施例2和实施例3中的电动机械滤波器100、电动机械滤波器100a、电动机械滤波器400和电动机械滤波器500的结构及其制造方法难以建立。
接着，将解释电动机械滤波器600中的可调滤波机制。
图12(b)是示出本发明的实施例4的电动机械滤波器结构的剖面图。图12(b)是示出使用碳纳米管的电动机械滤波器结构的纵向剖面图。从信号输入端口IN输入的信号通过可移动电极101传播，并输出到信号输出端口OUT。这样，由于可移动电极设置在磁性材料102产生的DC偏置磁场H中，因此由于铁磁谐振现象而发生信号调节。于是，特定频率的信号被铁磁谐振频率吸收，而只有剩余的特定频率的信号能够传播到信号输出端口OUT。
除了信号滤波功能之外，本发明的电动机械滤波器增加了可调功能。铁磁谐振频率fr必须改变以使能够通过滤波器的信号频率可调。为此，表示铁磁谐振频率fr的公式(1)中的DC偏置磁场H应该是可变的。
如图12(b)所示，DC偏置磁场H从磁性材料102放射状地产生。在本发明的电动机械滤波器中，由于磁性材料102是可移动的，所以可以改变DC偏置磁场H与作为信号线的可移动电极101的相对位置。磁性材料102的移动方向由V2表示。
而且，在本发明的电动机械滤波器中，作为信号线的可移动电极101可以在DC偏置磁场H中同时移动。可移动电极101的移动方向由V1表示。
图13是示出当磁性材料102和可移动电极101移动时DC偏置磁场H与可移动电极101的相对位置的图。从图13和图12(b)的比较可以看出，通过可移动电极101的DC偏置磁场H的矢量和强度改变了。
根据此机制，通过固定电极的DC偏置磁场H的方向和强度可以改变，从而铁磁谐振频率可以改变。
这样，此滤波特性的中心频率以及可调范围取决于在可移动电极101和磁性材料102的偏移范围内的DC偏置磁场H的强度和方向，由磁性材料102的沉积条件所确定的易磁化轴和沉积磁性材料102之后施加的外部磁场所确定的磁化方向必须沿从磁性材料102到可移动电极101的方向。而且，由于可移动电极101在期望的DC偏置磁场H中移动，所以必须根据需要的可调滤波器特性来优化相对位置，例如可移动电极101与磁性材料102之间的距离、各自高度等、和用于产生期望的DC偏置磁场H的磁性材料102的形状例如厚度、宽度等。
这样，根据电动机械滤波器600，只有预定频率的信号能被选择并输出，且该预定频率可以调节。
而且，可以采用多级结构，其中本发明的电动机械滤波器并联或串连连接。
而且，作为磁场产生部分，线圈可以形成来取代磁性材料102以产生类似的DC偏置磁场H。而且，通过使用由MEMS技术构建的可变电感可以产生可变DC偏置磁场H或AC偏置磁场。
而且，在实施例4中，提供了两个驱动电极110，且磁性材料102可以在两个旋转方向旋转。可以采用两个驱动电极110的任何一个，且可以采用两个旋转方向的任何一个作为磁性材料102的移动方向V2。
而且，在实施例4中，提供了两个驱动电极103，且可移动电极101可以在两个水平方向移动。可以采用两个驱动电极103的任何一个，且可以采用两个方向中的任何一个作为可移动电极101的移动方向V1。
而且，在实施例4中，提供了两个驱动电极110，且磁性材料102可以在两个旋转方向旋转。可以采用多个驱动电极110，且磁性材料的移动方向V2可以设为多个方向。
而且，在实施例4中，提供了两个驱动电极103，且可移动电极101可以在两个水平方向移动。可以采用多个驱动电极103，且可移动电极101的移动方向V1可以设为多个方向。
实施例5
图14是示出本发明实施例5的电动机械滤波器结构的透视图。
在上述实施例中，解释了其中通过一条信号线传播的信号中特定频率的信号被铁磁谐振阻止而其余信号被输出的滤波器。比较而言，在本发明中，通过输入信号的感应电动力实现信号调节。
更具体而言，通过高频电流在作为信号线的固定电极111周围产生高频磁场，以通过高频磁场来激发在磁性材料102中所激发的旋进(precession ofspin)，然后作为输出信号线的固定电极112设置在一区域，在该区域中该电极能够接收信号线的磁场以及接收通过利用磁性材料102中的旋进角度被铁磁谐振现象最大化的现象而由磁性材料102的旋进所产生的磁场，然后只有当此谐振产生的感应电动力超过预定大小时，信号才可以传播到信号输出端口OUT，因此可以构成带阻滤波器。
在图14所示的电动机械滤波器700中，固定电极111和用于输入信号的信号输入端口IN设置在衬底107上，在衬底表面形成有绝缘膜106。磁性材料102设置在固定电极111上，且磁性材料102设置在杆109上。用于使磁性材料102偏移的驱动电极110设置在衬底上的磁性材料102的两侧。磁性材料102被磁性材料102和驱动电极110之间的电势差所产生的静电力在两个旋转方向旋转。跨接在支柱104上的固定电极112以及用于从固定电极112向外部输出信号的信号输出端口OUT设置在磁性材料102上。固定电极111、112构成来将磁性材料102置于它们之间且固定电极112设置为与固定电极111正交。
接着，将解释电动机械滤波器700中的可调滤波机制。从信号输入端口IN输入的信号通过固定电极111传播以通过高频电流在固定电极111周围产生高频磁场。在磁性材料102中由高频磁场激发旋进(kittel模式)。只有当输入磁性材料102的铁磁谐振频率的信号时才发生铁磁谐振现象，使得磁性材料102中的旋进角度最大化，且感应的电动力大小最大化。结果，引起信号滤波，且只有铁磁谐振频率所确定的特定频率的信号能够传播到信号输出端口OUT。
除了信号滤波功能之外，本发明的电动机械滤波器增加了可调功能。铁磁谐振频率fr必须改变以调节能够通过滤波器的信号频率。为此，表示铁磁谐振频率fr的公式(1)中的DC偏置磁场H应该是可变的。
DC偏置磁场H从磁性材料102放射状地产生。在本发明的电动机械滤波器中，由于磁性材料102是可移动的，可以改变DC偏置磁场H与作为信号线的固定电极111的相对位置。磁性材料102的移动方向由V2表示。
根据此机制，通过固定电极的DC偏置磁场H的矢量和强度可以改变，从而铁磁谐振频率可以改变。
这样，由于此滤波特性的中心频率以及可调范围取决于在磁性材料102的偏移范围内的DC偏置磁场H的强度和方向，由磁性材料102的沉积条件所确定的易磁化轴和沉积磁性材料102之后施加的外部磁场所确定的磁化方向必须沿从磁性材料102到固定电极111的方向。而且，由于固定电极111在期望的DC偏置磁场H中移动，必须根据需要的可调滤波器特性来优化相对位置，例如固定电极111与磁性材料102之间的距离、各自高度等、和用于产生期望的DC偏置磁场H的磁性材料102的形状例如厚度、宽度等。
这样，根据本发明的电动机械滤波器700，只有预定频率的信号能被选择并输出，且该预定频率可以调节。
在本实施例中，实现了在轴向的磁性材料102的调节。但是，杆可以成形为垂直于衬底表面形成的小杆，然后磁性材料102可以形成得使用该小杆作为支点在所有方向旋转。
这样，希望磁性材料102应该形成为围绕该小杆的圆形图案。
此外，多个固定电极可以围绕该小杆设置作为驱动电极，然后通过控制各个固定电极的电势来控制磁性材料102的调节。
而且，在电动机械滤波器700中，为了防止由输入到固定电极111的信号产生的磁场在固定电极112中直接产生的感应电动力，固定电极111和固定电极112设置为彼此正交。但是可以制造固定电极111和固定电极112以一距离平行设置但在它们之间不建立关联的电动机械滤波器。
图15是示出本发明实施例5的电动机械滤波器变体的结构的透视图。
在图15所示的电动机械滤波器800中，固定电极111和用于输入信号的信号输入端口IN设置在衬底107上，该衬底上形成绝缘膜106。磁性材料102设置在固定电极111上，且磁性材料102设置在由硅等制成的杆109上。用于引起磁性材料102移动的驱动电极110设置在衬底上的磁性材料102的两侧。磁性材料102被磁性材料102与驱动电极110之间的电势差所产生的静电力在两个旋转方向旋转。固定电极112设置在磁性材料102下面，以一间距平行于固定电极111，该间距足以防止由固定电极111产生的磁场的影响。用于向外部输出信号的信号输出端口OUT设置于固定电极112。
接着，将描述电动机械滤波器800中的可调滤波机制。
从信号输入端口IN输入的信号通过固定电极111传播以通过高频电流在固定电极111周围产生高频磁场。在磁性材料102中由高频磁场激发旋进(kittel模式)。然后，自旋波从固定电极111一侧传播到固定电极112一侧，并通过由此模式在固定电极112上产生的磁场而在固定电极112中产生感应电动力。只有当输入磁性材料102的铁磁谐振频率的信号时才发生铁磁谐振现象，使得磁性材料102中的旋进角度最大化，且感应的电动力幅度最大化。结果，引起信号滤波，且只有铁磁谐振频率所确定的特定频率的信号能够传播到信号输出端口OUT。
除了信号滤波功能之外，本发明的电动机械滤波器增加了可调功能。铁磁谐振频率fr必须改变以调节能够通过滤波器的信号频率。为此，给出铁磁谐振频率fr的公式(1)中的DC偏置磁场H应该是可变的。
DC偏置磁场H从磁性材料102放射状地产生。在本发明的电动机械滤波器中，由于磁性材料102是可移动的，可以改变DC偏置磁场H与作为信号线的固定电极111的相对位置。磁性材料102的移动方向由V2表示。
根据此机制，通过固定电极的DC偏置磁场H的矢量和强度可以改变，从而铁磁谐振频率可以改变。
这样，由于此滤波特性的中心频率以及可调范围取决于在磁性材料102的偏移范围内的DC偏置磁场H的强度和方向，由磁性材料102的沉积条件所确定的易磁化轴和沉积磁性材料102之后施加的外部磁场所确定的磁化方向必须设为沿从磁性材料102到固定电极111的方向。而且，由于固定电极111在期望的DC偏置磁场H中移动，必须根据需要的可调滤波器特性来优化相对位置，例如固定电极111与磁性材料102之间的距离、各自高度等、和用于产生期望的DC偏置磁场H的磁性材料102的形状例如厚度、宽度等。
这样，根据本发明的电动机械滤波器800，只有预定频率的信号能被选择并输出，且该预定频率可以调节。
而且，可以采用多级滤波器结构，其中本发明的滤波器并联或串连连接。
而且，作为磁场产生部分，线圈可以形成来取代磁性材料102以产生类似的DC偏置磁场H。而且，通过使用由MEMS技术构建的可变电感可以产生可变DC偏置磁场H或AC偏置磁场。
而且，在实施例5中，提供了两个驱动电极110，且磁性材料102可以在两个旋转方向旋转。可以采用两个驱动电极110的任何一个，且可以采用两个旋转方向的任何一个作为磁性材料102的移动方向V2。
而且，在实施例5中，提供了两个驱动电极110，且磁性材料102可以在两个旋转方向旋转。可以采用多个驱动电极110，且磁性材料的移动方向V2可以设为多个方向。
如上所述，本发明的电动机械滤波器可以提供小尺寸和低功耗的可调电动机械滤波器。当然，这样的电动机械滤波器对于单个元件是有用的。而且，这样的电动机械滤波器可以与其他电路元件集成在一起。此时，可以提供包括具有小传输损耗及高可靠性的小尺寸滤波器的半导体集成电路。
而且，在上述实施例中，解释了通过在衬底表面上形成梁而形成可移动电极的示例。在另一示例中，在衬底上形成具有期望剖面形状的沟槽，然后所述梁形成在沟槽中作为可移动部分。这样的结构可以通过硅等的各向异性蚀刻容易地实现。
此外，在上述实施例中，可以选择适合于例如由GaAs等制成的化合物半导体衬底和硅衬底的电极材料或磁性膜材料。可以非常方便地将这样的电动机械滤波器与其他电路元件集成在一起。而且，作为用于覆盖衬底表面的绝缘膜106和用作间隙壁的绝缘膜，可以采用氧化硅膜、氮化硅膜或叠层的膜。
而且，碳纳米管可以用于各个实施例。
工业实用性
根据本发明的电动机械滤波器通过把磁性材料或作为信号线的电极构建为可移动，可以改变通过电极的DC偏置磁场的方向和强度，且本发明对于通过改变铁磁谐振频率而获得可调功能的电动机械滤波器是有用的。

Claims (20)

1、一种电动机械滤波器，包括：
导体，充当信号线；
磁场产生部分，用于产生穿过所述导体的磁场；和
驱动电极，用于通过偏移所述导体与所述磁场产生部分的相对位置而改变穿过所述信号线的磁场。
2、根据权利要求1所述的电动机械滤波器，其中所述导体是与所述驱动电极相对设置并且由所述驱动电极和所述导体之间产生的静电力偏移的电极。
3、根据权利要求1或2所述的电动机械滤波器，其中所述磁场产生部分包括形成为被偏移的磁性材料。
4、根据权利要求3所述的电动机械滤波器，其中所述磁性材料被所述驱动电极的静电力偏移。
5、根据权利要求1到4的任何一个所述的电动机械滤波器，其中所述驱动电极是可移动的。
6、根据权利要求2所述的电动机械滤波器，还包括：
驱动电极，形成在衬底表面上并构建来改变电势；
导体图案，设置在所述驱动电极上，以预定间距与其相对，从而构成所述信号线；和
磁场产生部分，包括被磁化的磁性材料膜图案，从而具有与所述信号线正交的磁场分量，
其中所述信号线通过改变所述驱动电极的电势而偏移，且铁磁共振频率通过改变由所述信号线上的磁性材料膜图案产生的磁场而改变。
7、根据权利要求2所述的电动机械滤波器，还包括：
磁场产生部分，由形成在衬底表面上的磁场材料膜图案形成；
导体图案，可移动地设置在所述磁性材料膜图案上以预定间距与其相对，从而构成所述信号线；和
驱动电极，紧邻所述信号线设置，
其中所述磁性材料膜图案被磁化以具有与所述信号线正交的磁场分量，以及
其中所述信号线通过改变所述驱动电极的电势而偏移，且铁磁共振频率通过改变由所述信号线上的磁性材料膜图案产生的磁场而改变。
8、根据权利要求6或7所述的电动机械滤波器，其中所述磁性材料膜图案形成在覆盖半导体衬底表面的绝缘膜上，且
其中所述信号线构成与所述磁性材料膜图案相对设置的固定梁。
9、根据权利要求6或7所述的电动机械滤波器，其中所述信号线平行于所述驱动电极设置，且
其中所述磁性材料膜图案在与穿过所述导体图案的信号相正交方向上产生磁场。
10、根据权利要求6到9中任何一个所述的电动机械滤波器，其中所述驱动电极包括第一和第二导体膜图案，所述第一和第二导体膜图案设置为将所述信号线置于中间。
11、根据权利要求4或5所述的电动机械滤波器，还包括：
磁场产生部分，由磁性材料膜图案形成，所述磁性材料膜图案可移动地形成在衬底表面上的空间中；
导体图案，固定/设置在衬底表面上，与所述磁性材料膜图案以预定间距相对并构成所述信号线；以及
驱动电极，紧邻所述磁场产生部分设置，以偏移所述磁场产生部分，
其中所述磁性材料膜图案被磁化以具有与所述信号线正交的磁场分量，
其中所述信号线通过改变所述驱动电极的电势而改变，以及
其中铁磁共振频率通过改变由所述信号线上的磁性材料膜图案产生的磁场而改变。
12、根据权利要求11所述的电动机机械滤波器，其中所述磁性材料膜图案构成梁元件，所述梁元件通过形成在半导体衬底表面上的间隙壁形成。
13、根据权利要求12所述的电动机械滤波器，其中所述信号线是经由绝缘膜形成在半导体衬底表面上的导体图案。
14、根据权利要求13所述的电动机械滤波器，其中所述信号线形成在所述磁性材料膜图案上方，以预定间距与其相对。
15、根据权利要求1所述的电动机械滤波器，还包括：
第一和第二驱动电极，形成在衬底表面上并构建来改变电势；
导体图案，以预定间距与所述第一驱动电极相对设置并构成所述信号线；和
磁场产生部分，包括磁性材料膜图案，所述磁性材料膜图案被磁化以具有正交于所述信号线的磁场分量，
其中所述信号线通过改变所述第一驱动电极的电势而偏移，
其中所述磁性材料膜图案通过改变所述第二驱动电极的电势而改变，且
其中铁磁共振频率通过改变由所述信号线上的磁性材料膜图案产生的磁场而改变。
16、根据权利要求1所述的电动机械滤波器，还包括：
第一导体，充当所述信号线；
磁场产生部分，用于产生穿过所述第一导体的磁场；
驱动电极，用于通过偏移所述第一导体和所述磁场产生部分的相对位置而改变穿过信号线的磁场；和
第二导体，充当传送由穿过第一导体的高频电流产生的磁场与所述磁场产生部分产生的磁场之间的共振所感应的感应电动力的信号线。
17、根据权利要求16所述的电动机械滤波器，其中所述第一导体和第二导体设置为彼此正交。
18、根据权利要求16所述的电动机械滤波器，其中所述第一导体和第二导体以预定间距彼此平行设置。
19、根据权利要求1到18的任何一个所述的电动机械滤波器，其中排列并连接多个电动机械滤波器以实现可调带通滤波器功能。
20、根据权利要求1到18的任何一个所述的电动机械滤波器，其中排列并连接多个所述电动机械滤波器以实现可调带阻滤波器功能。
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