JP2017120785A5 - - Google Patents

Description

図２Ａ及び図２Ｂは、本開示の態様による、例示的なＲＦ ＭＥＭＳラテラルスイッチ２００を示す。ラテラルスイッチ２００は、共平面導波路（ＣＰＷ）２０１と、入力ポート２１０及び出力ポート２２０と、入力ポートと出力ポートとの間のカンチレバービーム２４０とを備える。カンチレバービーム２４０は、第１のポート２１０と接触している固定端を含み、第１のポートから、第２のポート２２０に切替可能に接続できる遊端２４２に向かって延在する。また、機械ばね２５０も含まれ、機械ばね２５０は、入力ポート２１０と出力ポート２２０との間でカンチレバービーム２４０に取り付けられる。図２Ａの例では、機械ばね２５０は、ビームの長さの概ね中央又は中点に取り付けられる。機械ばねは半三角形状を有し、カンチレバービーム２４０と導波路の接地２３０との間に位置決めされる。ばね２５０の機械的な力は、カンチレバービーム２４０の遊端２４２を、スイッチ２００がオフ状態にあり第２のポート２２０と接触しない停止（at-rest）位置に戻るように動かす更なる機械的な力を与える。このようにして、ばねは、スイッチがオフに切り替えられるときに、スイッチがその停止状態に戻される（そして、カンチレバービームが撓んだままにならない）という更なる確実性を与える。

Claims (14)

1. 第１のポートと、
   前記第１のポートとは異なる１つ又は複数の第２のポートと、
   前記第１のポートに接触している第１の端部を有し、前記第１のポートと前記第２のポートとを切替可能に接続できる、前記第１の端部から第２の端部へと延在するカンチレバービームと、
   前記カンチレバービームに取り付けられた、機械ばね及び第１の電極と、
   前記第１の電極から離間した第２の電極を備えたアクチュエータであって、該第２の電極に印加される電圧によって、前記第１の電極が前記第２の電極に向かって移動するか、または前記第２の電極から遠ざかるものである、第２の電極を備えたアクチュエータと、
   を備えてなり、
   前記機械ばねは、前記第２のポートに接触している前記カンチレバービームを前記第２のポートから離すように動かす機械的な力を与えるものであり、
   前記第１のポートと前記第２のポートと前記カンチレバービームとは、共平面導波路内に形成されている、マイクロ電気機械スイッチ。
2. 前記スイッチはラテラルスイッチであり、前記機械ばねは前記カンチレバービームを前記アクチュエータの方向に動かす機械的な力を与え、前記機械ばねは静電力によって作動する、請求項１に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
3. 前記機械ばねは、静電力によって作動し、前記カンチレバービームを動かす機械的な力を与える、請求項１に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
4. 少なくとも３つの機械ばねを備え、各機械ばねは、前記共平面導波路の平面に対して直交するように上下に前記カンチレバービームを動かす機械的な力を与えるために前記カンチレバービームに接続され、前記３つの機械ばねはＹ字形構成に配置される、請求項３に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
5. 前記カンチレバービームの撓みは、前記印加される電圧によって少なくとも部分的に決定され、前記アクチュエータは、バイアス線に接続され、前記バイアス線は、チタンタングステンから形成され、二酸化シリコンの層によって前記共平面導波路から分離されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
6. 前記第１のポート、又は前記少なくとも１つの第２のポートは、前記カンチレバービームの前記第２の端部と接触するための機械的ストッパを含み、前記マイクロ電気機械スイッチが開いているとき、前記第２の端部及び前記機械的ストッパは、前記機械ばねと前記共平面導波路の接地との間の距離よりも短い距離にある、請求項１、２及び５のいずれか一項に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
7. 少なくとも２つの第２のポートを備え、前記カンチレバービームの前記第１の端部は前記第１のポートと接触しており、前記カンチレバービームの前記第２の端部は前記２つの第２のポートのそれぞれに切替可能に接続可能であり、前記カンチレバービームは少なくとも２つの機械ばねに接続され、各機械ばねは、前記カンチレバービームを前記２つの第２のポートのそれぞれの第２のポートに対して近接又は離反するように動かす機械的な力を与える、請求項１～６のいずれか一項に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
8. ３つの第１のポート及び少なくとも３つのカンチレバービームを備え、各カンチレバービームの第１の端部は、前記第１のポートのうちの対応する第１のポートと接触しており、各カンチレバービームの第２の端部は、前記第２のポートの共通接合部に切替可能に接続可能であり、各カンチレバービームは、それぞれの機械ばねに接続され、該機械ばねは、該機械ばねに接続される前記カンチレバービームを、前記第２のポートの前記共通接合部に対して近接又は離反するように動かす機械的な力を与える、請求項１～６のいずれか一項に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
9. ４つの第１のポート及び少なくとも４つのカンチレバービームを備え、各カンチレバービームの第１の端部は、前記第１のポートのうちの対応する第１のポートと接触しており、各カンチレバービームの第２の端部は、前記第２のポートの共通接合部に切替可能に接続可能であり、各カンチレバービームは、それぞれの機械ばねに接続され、該機械ばねは、該機械ばねに接続される前記カンチレバービームを、第２のポートの前記共通接合部に対して近接又は離反するように動かす機械的な力を与える、請求項１～６のいずれか一項に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
10. ８つの第１のポート及び少なくとも８つのカンチレバービームを備え、各カンチレバービームの第１の端部は、前記第１のポートのうちの対応する第１のポートと接触しており、各カンチレバービームの第２の端部は、前記第２のポートの共通接合部に切替可能に接続可能であり、各カンチレバービームは、それぞれの機械ばねに接続され、該機械ばねは、該機械ばねに接続される前記カンチレバービームを、第２のポートの前記共通接合部に対して近接又は離反するように動かす機械的な力を与える、請求項１～６のいずれか一項に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
11. 少なくとも１６個の第１のポート及び少なくとも１６個のカンチレバービームを備え、各カンチレバービームの第１の端部は、前記第１のポートのうちの対応する第１のポートと接触しており、各カンチレバービームの第２の端部は、前記第２のポートの共通接合部に切替可能に接続可能であり、各カンチレバービームは、それぞれの機械ばねに接続され、該機械ばねは、当該機械ばねに接続される前記カンチレバービームを、前記第２のポートの前記共通接合部に対して近接又は離反するように動かす機械的な力を与え、
    前記スイッチは、
    面外スイッチ構成の場合に、２６ＧＨｚまでの１つ又は複数の周波数において、最大でも１４ｄＢの反射減衰量と、最大でも１４ｄＢのアイソレーションと、最大でも１．９ｄＢの挿入損失と、
    ２．５ｍｍ^２の総面積と
    のうちの少なくとも１つを有するものである、請求項１～６のいずれか一項に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
12. 前記第２のポートの前記共通接合部は、該共通接合部から径方向に延在する複数のスポークを備え、各スポークは、それぞれのカンチレバービームの前記第２の端部に切替可能に接続可能であり、前記スポークは、隣接する各スポーク対が共通角を形成するように、前記共通接合部を中心に均等に分散する、請求項８～１１のいずれか一項に記載のマイクロ電気機械スイッチ。
13. 請求項１～１２のいずれか一項に記載の複数のマイクロ電気機械スイッチを備える、スイッチングネットワーク。
14. 前記スイッチングネットワークは、２０ＧＨｚまでの周波数において動作するように構成される、請求項１３に記載のスイッチングネットワーク。