TWI258782B - High frequency attenuator using liquid metal micro switches - Google Patents
High frequency attenuator using liquid metal micro switches Download PDFInfo
- Publication number
- TWI258782B TWI258782B TW091134209A TW91134209A TWI258782B TW I258782 B TWI258782 B TW I258782B TW 091134209 A TW091134209 A TW 091134209A TW 91134209 A TW91134209 A TW 91134209A TW I258782 B TWI258782 B TW I258782B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- limms
- switch
- substrate
- moving rod
- attenuator
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/22—Attenuating devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/0036—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H29/00—Switches having at least one liquid contact
- H01H2029/008—Switches having at least one liquid contact using micromechanics, e.g. micromechanical liquid contact switches or [LIMMS]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H29/00—Switches having at least one liquid contact
- H01H29/28—Switches having at least one liquid contact with level of surface of contact liquid displaced by fluid pressure
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Attenuators (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
Description
1258782 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 5 10 本申請案之主題係關於2001年十一月27日所發出之標 題為“電氣接觸斷路器開關,積體電氣接觸斷路器開關, 以及電氣接觸開關方法”之美國專利第6,323,4伽號中所 揭示者。纟目前中請案中所描述之主題為美國專利第 6^323,447 B1號之主題之細微修改和進—步應用,且為了 簡短起見在此之背景技術之使用做為—差異點,以此將美 國專利第6,323,447 B1號之全部揭示在此特別合併為參考 文獻。 發明領域 RF步階衰減器為許多一般用途電子儀器之重要部份, 諸如頻睹分析器,網路分析器,s參數測試組,訊號產生 益',掃目苗產生器和高頻示波器,只舉出一些。諸如那些用 15來測試無線通訊之特殊用途測試組亦為R F步階衰減器之重 要使用者。數十年前,RF步階衰減器為一人工操作之裝置 •人手-般轉動-把手…隨著在電腦控制下之自動測試系 統之來臨,以及更近年來具有其本身之内部處理器,具有 一精細測試能力功能,且具有大量儀器對儀器通訊能力之 自動測試設備之來臨’對電氣控制之衰減器之需求穩定地 成長,且持續地成長。在正確性及操作之更高頻率之性能 上的增加已在所要之衰減器之特性上加上許多要求。再者 ’可使用於微波範圍中之獨立坡度可規劃(螺線管操作的) 步階衰減器對於許多今曰之設計來說太大且太貴,在今天 1258782 疚.、—發萌読萌............................................................................................................................................................................... 步階衰減器對於許多今曰之設計來說太大且太貴,在今天 之設計中大多電路為積體的。 C先前技 發明背景 回應此情況之一先前技藝由來自Teledyne之A150系列 之起U型衰減為、繼電器為代表(wwW teiedynere丨ays c〇m. _ 12525 Daphne Avenue,Hawthorne,California,90250)。它 10 15 例很]約八分之二’長度上為十六分之七英忖,而寬度 為一刀之英吁。它們可使用至3GHz,具有一可在pi,T或 L部份得到之内部匹配之薄膜衰減器(接墊),且可得到從 IdB至20dB之多種不同之衰減。此族繼電器藉由將接墊以 一導體長度取代來提供衰減上的“步階,,。於1994年五月24 日7出且標題為“衰減器繼電器,,之美國專利第5,3 15,723號 t提出為達成此之機械配置。取代接墊之導體長度似乎並 非疋真的叉控阻抗傳輸線之一區段。 第1圖為一先前技藝步階衰減器繼電器i之一般表示, 諸如A⑼衰減器繼電器。—RF輸瑪合至—柳丁開關4 之移動桿’且從-SPDT„5之移動桿取出—灯輸出3。 以繼電器(未顯示)之螺線管來將開關4和5 一起操作,笪效 ,為7輪入2術輸出3之間不是連接-衰減器區段6就 疋¥體7。此配置並非有那麼大的缺點,其可工作至幾 =開始靈-些編率。在較高 A率上,干擾耦合 門仏、,丄 字(其約一百飛法拉)使得導體7 汗口亚聯农減器6,且Rjp雷产 即電飢會在I減器6周圍流動,其受 20 1258782 玖、發明1:明 到跨在衰減器本身之電應降之驅動。在導體7内有較小之 干擾電抗,我們將之以一十分一妒 乂 卞刀般之方式以串聯電感8和 亚勝電容9指出。在較高頻率上干擾耗合電容叫】1盘干 擾電抗8和9組合來形成一共振電路,其其會危害由衰減哭 丨1所插入之衰減。在A150之例子中此發生在約4他。 10 15 取近之發展已於具有液態移動金屬對金屬之接觸且由 一電氣脈衝操作之十分小之開M領財進行。即,它們杏 際上為個別之SPSTS«PDRM繼電器,但其可合^ 形成其他開關拓樸,諸如卿丁。(今後依照慣例我們將稱 這樣一個開關為—液態金屬微動開關或UMMS)。參考第 W圖’我們簡短地概述在—類這些褒置之後之一般概冬 。然而’我們進-步至我們最感興趣之主題,其為用以: -二基。板上使用這些繼電器之聚集來製造一高性能高頻 步階农減器之技術。 現在參考第2A圖,:t為脾心里# ★, /、為將配置於適當材料之覆蓋區塊 2内之特定元件之頂端斷面圖。覆蓋區塊2在其内具有一關 末而通運18 ’在其中有二小滴可移動的膨脹導電液態金 屬細,24),諸如水銀。通道18相對地小,且對於水銀滴 來說像一毛細管,如此佶猓矣 此使侍表面張力在決定水銀之行為上
才刀〉貝重要角色。一 /丨、、、益%, E 滴為長,且使跨越二延伸進入通道中 之相鄰電氣接觸短路’同時另-小滴為短,僅接觸到一電 氣接觸。亦有二腔16,17’在其内為個別的加熱“4,ΐ5 ^^_的⑼限氣厂_,2取惰性氣體 圍% 4如C02。腔16以—小通路19_合至通道以,其於 20 1258782 位 10 "末鳊約通逗之二分之—至四分之一長度之開口之… 置上進入通道。類似的通路20同樣地將腔丨7連接至通道之 相反末知。想法為由加熱器之—使溫度上升,使得圍繞在 該加熱器之氣體膨脹’其破裂並移動長水銀滴之-部份, 強迫分離部份加入短小滴。這形成一互補實體組態(或鏡 像)口為長滴現在在通道的另一末端。這繼而將三個電 氣接觸中的二個短路在-起。在改變之後,使加熱器冷: ’但表面張力使得水銀滴在其新位置中,直到其他加熱器 加熱並驅動新的長滴之部份以另一方向返回為止。因為所 有廷些相當的小,其全部會相當快速地發生;#,在千分 之一秒的數量級。 然後,為了繼續,現在參考第2]8圖,其為第2八圖之 橫截面圖,其係通過加熱器14和15之中間所取的。在此圖 中的新元件為底部表面13,其可為一適當的陶瓷材料,諸 U如靠造具有薄膜,厚膜,或石夕晶圓元件之混合電路中常用 者。一密封黏著層25將覆蓋區塊12連結至基板13,其亦形 成月工‘16和17,通路19和20,以及通道18,所有氣體密封( 以及水銀校樣)。層25可為一稱為CYT〇p之材料(其為 Glass Co.之商標,且可&BeUex lmernatinai &印, 2〇 WUmmgt〇n,DdaWare得到)。又可新看到的為穿孔26 - 29 ,其除了氣體密封之外,通過基板13,來提供至加熱器14 和1 5之末端之私氣連接。如此,藉由將一電壓應用於穿孔 26和27之間’可使加熱器14十分快速地變熱。其繼而使得 氣體21之區域膨脹通過通路19,且開始迫使長水銀滴23分 1258782 玖:發明說明 硪二如弟3圖中所示的。此時,1亦在加熱器14開始加熱 之前’長水銀滴23實體地i聿桩拍年〆士 、 連接亚兒氣連結接觸穿孔30和3 1 m⑽+^^式°在㈣接觸穿孔32為與小水銀 滴24形成實體和電氣制,但⑼小㈣和24之間的空隙 ,其並非與穿孔31形成電氣連接。 10 15 20 在.第4 A ® ’並觀祭用來做為長水銀滴B之二部份 間的分離已由加熱氣體21完成’以及分離的水銀之右手邊 部份(且為其之大部份)已加入了用來做為較小滴Μ者。現 在小滴24為較大滴’且滴23為較小。參考第侧,注意現 在為接觸穿孔31和32係由水銀做為橋接,且如此彼此電氣 連接,同時現在電氣分離接觸穿孔30。 上述的UMMS技術具有多個有趣的特性,其之一些我 們順便提-下。它們形成良好的閃鎖繼電器、,因為表面張 =將水銀滴簡在適當地方。它們以所有方式操作,且相 當抗電擊。其功率消耗是適度的,且其為小(在一側上小 於十分之一英叶’且可能只為千分之二十或三十英忖高) :其具有不錯的隔絕性’其為相當快,且具有最小接觸反 弹。有其中壓力電氣元件完成體積改變,而非以一加熱和 化脹氣體來做之版本。亦有曾為認為有用之特定細微改進 ’諸如在通道或通路中之凸塊或阻塞物。對於這些細微改 進有興趣者可參考專利文件,在那些領域中正在進行的工 作。參考例如合併之美國專利第6,323,447 m號。 為了總結LIMMS技術之起始點之簡短檢視,其目前為 我們所感到興趣的,現在參考第5圖。雖然操作恰與第I# 10 1258782
圖相關描述者相同,但顯示了部份之稍不同配置之分解圖 。特別注意在此配置中,加熱器(14,15)及其腔(16,丨7)每 個在通道18之相對側上。注意第5圖中之一新元件為出現 接觸電極91,92,和93。這些為薄金屬沉積,其電氣地連 5接至穿孔(分別為30,31和32),且其作用為確保與液體金 屬滴之良好歐姆接觸。液體金屬滴並未顯示於圖形中。 若我們能利用LIMMS繼電器之小尺寸以及其他所需的 特性來提供能用至約八或十個十億赫茲之儀器等級衰減器 Ik電為的活是令人渴望的。要怎麼做呢? 0 【明内】 發明概要 15 對於在一衰減器繼電器内由干擾耦合電容所造成之共 振之問題,以及在開關導體内取代衰減器部份之干擾共振 之問題之解決方案為確保干擾耦合電容減小至盡可能低的 值,亚確保導體為匹配於衰減器繼電器所在之系統之受控 阻抗傳輸線之部份。當衰減器部份使用時,一具有sp〇T LIMMS開關於-開關傳輸線段之任一侧上及其相關衰減器 之基板將在跨於開關之打開部份上具有明顯較低的干擾搞 合電容,該等開關及衰減器製造於基板上。這會增加由跨 於农減器之RF電壓降所㈣之共振的開始頻率。共振幅度 的減少可藉由在基板上包括—額外的spsi^spDT umms 阻尼開關對於傳輸線段之每個末端上來獲得。當衰減器部 h使用¥,㊉些阻尼開關每個將—終端電阻器連接至傳輸 線段之末端。這載入了共振器並減少了共振之振幅。可藉 20 1258782 玖、發明說明 由將尼開關及其終端電阻哭位 扣位於罪近(但最好非恰位於)傳 輸線段之中間上來獲得進一步的改進。 圖式簡單說明 之簡化示意部 第1圖為一說明先前技藝衰減器繼電器 份; 第2A-C圖為一先前技藝spDT液,態金屬微動開關 (UMMS)之不同截面圖,且其中為了方便起見,在加埶哭
顯示為位於通道之相反末端上之同時,其亦顯示為在其之 相同側上; 1〇帛3圖為類似於第2A圖之橫截面圖,在-操作循環之 開始; 弟4A-B圖為第2A_C圖之UMMS在第3圖中開始之操作 之結尾之橫截面圖; 15八第5圖為一類似於第2-4圖中所示者之spDT UMMS之
解圖4一其中加熱态配置於二相對側上,以及在通道之 才目對末端上; 第6圖為一改進之衰減器繼電器之簡化示意部份; •第7圖為具有開關之共振阻尼之進一步改進衰減器繼 電器之簡化示意部份; >0 弟8圖為一在其上已製造之第7圖之電路之基板之簡化 圖形; 第9圖為具有一有效共振阻尼之進一步改進之衰減器 繼電器之簡化示意部份; 第10圖為在其上已製造了第9圖之電路之基板之簡化 12 1258782 圖形; · 第11圖為類似於第10圖中所說明者之基板之簡化圖形 - ,除了 LIMMS共用特^共同加熱器電阻器之外。 ^ L 万包方式】 5 較佳實施例之詳細說明 · 現在爹考第6圖,其中顯示了具有一透過一衰減器部 份38或透過真實受控阻抗傳輸線%之部份或片段搞合至一 RF輸出35之RF輸入34之步階衰減器繼電器33之簡化示意 _ 圖傳輸線& 3 9之特性阻抗z〇為與將RF訊號傳送至rf輸 10入34者相同且其kRF輸出35接收它,且雖然諸如7⑹和 100Ω之其他值必定是可能的,但一般大部份會是漏。從 RF輸入至RF輸出之路徑(透過38或透過39)係以繼電器^和 37加以廷擇’其最好為製造於—基板上LIMMS&] 關(未分離地顯示—第6圖之全部為在基板上),其亦承載衰 15減器38以及傳輸線段39。雖然衰減器38顯示為一“^,,路份 ,且容易體會到其他衰減器部份,諸如“L”和“T”可用來取 · 代pi部伤,且貫際上,亦可使用濾波機制來取代。進一 步將了解到,在並非由一機械聯結實體地結合在一起之同 時,LIMMS開關或繼電器36和37為一起一致地操作的,且 20 I作為連接至衰減ϋ38或二者皆操作來連接至傳輸線段Μ 。因此步階衰減器繼電器39之整體操作十分清楚。其不是 以傳輸線段39來忽略-切斷之衰減器部份38,就是其插a - 衰減器部份3 8來取代傳輸線。 一 現在,第6圖之技術(使用在一基板上之繼電器 · 13 1258782 疚 10 15 20 米形成於基板上之RF電路間切換)為良好的,且能__ 多應用良好地執行。然而,與來自之先前技藝 A⑽減器繼電器連結,我們注意到其並非全然沒有損宝 。問題為在衰減期間(_36和37如圖式中所示般操作), 仍有明顯的干擾電容4〇和41,其會使用跨於衰減器部份38 上形成之電壓做為-來源,將能量搞合至傳輸線段%中。 任=干擾電容4〇和41之間之路徑之阻抗係與衰減器並聯 的。若其相當高則沒有關係。但在率聯共振上,其會相當 低,且會以一與頻率有關之方式並聯衰減器。這會損害衰 減器之操作,若其發生於感興趣之頻率範圍内則其可能是 不想要的。好消息是這些干擾電容在A15〇中減少十分多,· 仗約100fF降低至約3GfF。該減少是因為使用U讀$。再 者,無論如何,在感興趣的頻率範圍上,具有一致z〇之傳 輸線(39,且與沿著一裸導體之干擾電抗之收集相反)意指 傳輸線之共振更可預測。#共振_實發生時,預測其比在 干擾電容40和41較高且沿著一裸導體有干擾電抗時更高的 頻率亚非不合理的。如此,第6圖之電路為良好。但其相 當依賴干擾電容40和41之減少,其目前雖然因為使用 而減少’但仍存在太大的數量而|法完全忽略。另 方面,LIMMS之進一步發展可良好地產生跨於其打開接 觸上具有極小干擾電容之單元。
一句話適於傳輸線段39。其製造於一基板上,最可能 為陶究,使用已知技術,其包括但不受限於條狀線,共 面線段以及準同軸傳輸線(如標題為“積體低成本厚膜模組,, 14 1258782 ............................................................................................................................................. 且於2001年六月3日所發出之美國專利中所指導的)。 最後’將體會到雖然我們已顯示了一傳輸線段及其衰 減器部份於第6圖中,但我們亦可使用任何下列電路之 組合:二衰減器部份;-遽波器部份以及一傳輪線部份; 或二個濾波器。 10 15 20 /在參考第7圖’其為-改進之步階衰減器繼電器42 之簡化示意圖。如第6圖十之繼電器33,其亦具有—奸輪 入43和-RF輸出44,在其之間為—衰減器部份作―傳^ 線段50’其之—係由UMMS 45和46來加以選擇以成為^ 過繼電器42之路徑。如第6圖中,我們面對到近於每個 3师之干擾電容於53和54上。在此應用中我們感興趣於使 得步階衰減器繼電器42之可使用頻寬最大化。我們希望做 其他可做的事來減少共振於傳輸線段5〇中之效應。 可藉由包括LIΜ M S開關(繼電器)4 8和4 9來實現傳輸線 之共振之振幅的進-步減少(再次,當選擇衰減^做 為通過路徑時)。其如LIMMS開關45和46—般,配置為如 所π叙起刼作,且如開關45和46所示般。在所示的情況 中(¾擇部份47附近之衰減),終端電阻器R1(5i)和R2(52) 連接至傳輸線段5。之外部末端。所有四個開關 (45,46,48,49) 一致地操作,如此使得當傳輸線段%被選擇 做為^過路徑時’終端電阻器51和52未連接至傳輪線段刈 之末端。將體會到終端電阻器所做的為阻尼任何涉及傳輸 線㈣之振逢共振。終端電阻器幻㈣之較佳的歐姆值 為等於傳輪線段5G之特性阻抗ZG。其使得共振峰變寬,並 15 !258782 土曰加了共振上的阻抗,其企圖並聯衰減器部份38。結果為 對於衰減器之操作有較少干擾,如從RF輸入^至尺^^輸出 35可看到的。 將體會到,如第6圖之情況,第7圖之整個步階衰減器 5繼電器42可製造於一基板上(且最好如此)。 現在苓考第8圖,其為沈積於一基板上之材料之簡化 圖形55(未分離顯示—其處處皆是)來實現第7圖之步階衰
減器電路42。為此目的,類似的項目在二圖形中具有相同 的參考數字,雖然有一些額外的參考數字加至第8圖。關 10於第8圖我們-些話要說,但整體而言,佈局之特性與關 於第2-5圖中之LIMMS所說者十分一致,且恰對應於第了圖 即容易了解。
最好第8圖之整個電路55製造於一單一基板上,且最 好有I-覆蓋區塊(未顯示),其之内部通路以覆蓋區塊 Μ 12匹配於第5圖之基板13上的東西之方式來匹配於第8圖中 者。其更複雜,但更相同,除了在其覆蓋傳輸線段5〇之處 其之"電常數把如何獲得2〇計算在内(即其影響到傳輸 線5〇之“中央導體,,("),如基板之厚度和介電常數)。又, 因為元件50將是傳輸線’且一般為了良好的電氣防護,所 2〇以幾乎必然(且最好)在基板上之下側上有一地端平面。其 亦非分離顯示的,因為如同其所形成處之基板’其處處皆 疋’除了有一穿孔以供互連目的之外。 在第8圖中’小矩形斜線區域(例如63,64,97”.)為形成 與-LIMMS結構之通道中的液態金屬接觸之電極。在每個 16 1258782 玖、發明說羽 下方有-穿孔’如黑點94-96所指出的;與第5圖中之元件 30-32和91-93比較,這些項目與其對應。注意在接觸電極 63和64之間的通道60延伸來接觸電極97。圖式中的通祕 表示了水銀滴在其來回穿梭時所使用之路徑。其為在基板 5上的-區域,沒有CYT0P密封(其為了清楚起見未以任何 其他方式顯示),且亦代表了預定之位置和在覆蓋 ^對應通道之相對寬度。接觸電極(63,64,97,..)顯示為略 宽於通道60以協助正確的操作,即使在組合期間應有一些 輕微的覆蓋區塊安裝閃失。 10 15 20
第8圖之其他感興趣觀點為當其使用來取代衰減器部 份47時,其如何配置來使得對於傳輸線段5〇之干擾最7化 。即,當開關45中之接觸電極1〇〇和1〇1連接時,且開關 中之接觸電極1G2和103連接時。㈣路徑9M9,iq4孰行衰 減器47之所要的取代。部份叫99可為受控阻抗 之一部份,其最少包括導體99。又在所述的情況下(無衰 減)’開關48中之大水銀滴將連接導悲電極63和料,而非 64和97。,然小水銀滴仍與電極97接觸。為了使其實體 存在不會產生一殘端或其他不連續,接觸電極叨之形狀及 在該電極之區域中之水銀通道⑽)之形狀已配置為落在傳 輸線之幾何形狀中。在所示的範例中,其意指通祕具有 -彎曲於其中,以符合導體98和99間之方向上的改變。即 ,小滴將是傳輸線50之一部份’且非作用為一殘端中之“丁 字”末端。即’小滴為足夠小,使得其全部符合電極^彎 曲側。另-方面,當大滴在該位置中肖,其不會繞著彎曲 17 1258782 ^^Slifl ι伸,但在該情況中,其如此做是全然正確的(其須與電 極64形成接觸)。對開關49存在一類似的配置,其連接至 傳輪線50。 目W的經驗指出,在傳輸線段之中央導體之橫截面中 5因為在接觸電極97上方之小水銀滴所產生之輕微局部增加 在與此衰減器繼電器一起使用時,不會產生不利的感應不 連續,高至八至十個十億赫茲頻率。這看起來是因為水銀 滴之直徑如此小之故。高較高頻率上,可能不再繼續為如 此,且可能需要在該位置上之傳輸線之其他幾何/電氣方 1〇面的補償調整來維護一致的特性阻抗。 取後,注意兀件56和57。這些為操作開關48之加熱器 ’且描述為具有平行細線。剩餘開關之其他加熱器為類似 地指示。點58和59表示連接至加熱器之穿孔。元件叫… 為氣體通道,其連接在覆蓋區塊中之凹處至通道6〇。 15 現在參考第9圖,其為第7圖之步階衰減器繼電器之改 進版本65之簡化不意圖。在大部份方面配置為相同,除了 在第9圖中,阻尼電阻器R2(76)及其相關開關”位於靠近( 最好不要恰位於其上)傳輸線段之中間,線段然❹隔為 部㈣和74。最好為離開中央之位置之理由為在共振時, 2〇在傳輸線之兩末端上有一最大值,而正令央上有_零值。 如此恰在正中央之終端會沒有效率,且取而代之地,需位 於有些離開中央。熟悉傳輸線共振器者會體會到傳輸線之 此内部終端具有直接阻尼比僅以载於傳輸線之末端上所得 到者來得兩的振盤模式。 18 Ϊ258782 玖、著明翻 至於第9圖之平衡,其與第7圖之應對十分清楚。輪 入43和66如RF輸出67和44般對應。衰減器部份忉和川士門 關45和68,開關46和69,以及開關48和71般對應。兩―产 和54對應於77和78。 5 第10圖為簡化的圖形79,其對應於第9圖之吝#的 電器65之電路。其使用與第8圖中所使用者相同之慣例, 且不需進一步的解釋。
最後,第11圖為一對第8,9,和1〇圖中所示之結構之 其他進之簡化圖形80。雖然其電路配置大部份緊密地對應 10於第9和10圖者,但第丨1圖亦使用了與第8圖連結使用者相 同之慣例。注意到開關8 1和82選擇使用衰減器7〇之路徑或 傳輸線段73和74。差異為開關83和84共用一加熱器電阻器 85,且開關86和87共用一加熱器電阻器9〇。加熱器電阻器 83和84仍為分離的,雖然原則上它們亦可以一共用電阻器 15來取代是明顯的,亦可以分離電阻器88和89來做。使此加 熱器電阻器之共用成為可能,因為在此應用中之 關結夥”來一起以一特定樣式來加以操作。 C圖式簡明】 第1圖為一說明先前技藝衰減器繼電器之簡化示意部 2〇 份; 第2A-C圖為一先前技藝spDT液態金屬微動開關 (UMMS)之不同截面W,且其中為了方便起見,在加熱器 顯示為位於通道之相反末端上之同時,其亦顯示為在其之 相同側上; 19 1258782 ........................................................................................................................................................................ 第J圖為類似於第2 A圖之橫截面圖,在一操作 開始丨 衣之 第4A-B圖為第2A-C圖之LIMMS在第3圖中開始之操作 之結尾之橫戴面圖; 5 第5圖為一類似於第2_4圖中所示者之SPD 丁 LIMMS之 刀解圖,但其中加熱器配置於二相對側上,以及在通道之 相對末端上;
第6圖為一改進之衰減器繼電器之簡化示意部份; 第7圖為具有開關之共振阻尼之進一步改進衰減器繼 1〇電器之簡化示意部份; 第8圖為一在其上已製造之第7圖之電路之基板之簡化 圖形; 第9圖為具有一有效共振阻尼之進一步改進之衰減器 繼電器之簡化示意部份;
第10圖為在其上已製造了第9圖之電路之基板之簡化 圖形; 第Π圖為類似於第10圖中所說明者之基板之簡化圖形 ,除了 LIMMS共用特定共同加熱器電阻器之外。 20 1258782 玖、發明說明 【圖式之主要元件代表符號表】 1…衰減器繼電器 2…RF輸入 3…RF輸出 4,5···開關 6…衰減器 7,8…導體 1〇,11···干擾電容 12…覆蓋區塊 13…底部表面 14,15···加熱器 16,17···腔 1 8…通道 19,20···通路 21,22…氣壓 23,24···水銀滴 26,27,28,29,30,3 1,32···穿孔 43…RF輸入 44…RF輸出
45,46."LIMMS 47…衰減器 48,49···開關 50…傳輸線段 51,52···電阻器 53,54···干擾電容 56,57···元件 58,59···穿孔 61,62···氣體通道 60…通道 66…RF輸入 67…RF輸出 68,69···開關 7 0…衰減器 71,72···開關 73,74···路徑 75,76···電阻器 63,64,91,92,93,94,95,96,97, 101,102,103···接觸電極 81,82,83,84,86,87···開關 85···加熱器電阻器 88,89···電阻器 98,99,104···路徑
21
Claims (1)
1258782
1. 一種RF繼電器,其包含: 一基板; 一形成於基板上之第一 SPOT LIMMS,且复夕必 <移 動桿為一 RF輸入; 一形成於基板上之第二SPDT LIMMS,且其之移 動桿為一RF輸出; 10 第一和第二LIMMS組合來一致地操作,如此使得 當於一方向上操作時,每個LIMMS2移動桿接觸該 LIMMS之個別第一開關,且當於其他方向上操作時, 每個LIMMS之移動桿接觸該LIMMS之個別第二開關· 一形成於基板上,且耦合於第一 LIMMS2第一開 關和第二LIMMS之第一開關之間之第_RF電路;以及 一形成於基板上且耦合於第一 UMMS之第二開關 和第二LIMMS之第二開關之間之第二RF電路。 15 2·如申請專利範圍第i項之处繼電器,其中第一和第二 RF電路之一為一衰減器部份。 3.如申請專利範圍第1項之RF繼 豆 灯電路之一為—長度之受控阻抗傳輸線弟—和弟 4·如申睛專利範圍第1項之RF繼電器 20 ,其中第一 RF電路 長度之受控阻抗傳 為—衰減器份,且第二RF電路為一 輸線。 5·如申請專利範圍第1項之RF繼電器,其中第一 RF,路皆為衰減器部份。 ^ 6·如申請專利範圍第1項之RF繼電器,其巾第—和第 22 RF電路之一為一濾波器。 7. —種RF繼電器,其包含: 一基板; 一形成於基板上,且其移動桿為一RF輸入之第一 SPDT LIMMS ; 一形成於基板上,且其移動桿為一RF輸出之第二 SPDT LIMMS ; 第一和第二LIMMS組合一致地操作,如此使得當 於一方向上操作時,每個LIMMS之移動桿與該LIMMS 之一個別第一開關接觸,且當於其他方向上操作時, 每個LIMMS之移動桿與該LIMMS之個別第二開關接觸; 一形成於基板上,且耦合於第一 LIMMS之第一開 關和第二LIMMS之第一開關之間之RF電路; 一形成於基板上,且其之移動桿耦合至第一 LIMMS之第二開關之第三LIMMS ; 一形成於基板上,且其之移動桿耦合至第二 LIMMS之第二開關之第四LIMMS ; 第三和第四LIMMS組合來一致地操作,如此使得 當於一方向上操作時,每個之移動桿與每個之個別第 一開關接觸,且於其他方向上操作時,每個移動桿未 與每個之個別第一開關接觸; 耦合於第三LIMMS之移動桿之第四LIMMS之移動 桿之間之一長度的受控阻抗傳輸線;以及 .耦合於一 RF地端和第三LIMMS之第一開關之間的 1258782 拾、申諝專稲麗 第一終端電阻;以及 耦合於一 RF地端和第四LIMMS之第一開關之間的 第二終端電阻。 8. 如申請專利範圍第7項之RF繼電器,其中RF電路為一 5 衰減器部份。 9. 一種RF繼電器,其包含: 一基板;
一形成於基板上,且其移動桿為一RF輸入之第一 SPDT LIMMS ; 10 一形成於基板上,且其移動桿為一 RF輸出之第二 SPDT LIMMS ; 第一和第二LIMMS組合一致地操作,如此使得當 於一方向上操作時,每個LIMMS之移動桿與該LIMMS 之一個別第一開關接觸,且當於其他方向上操作時, 15 每個LIMMS之移動桿與該LIMMS之個別第二開關接觸;
一形成於基板上’且輕合於第一 LIMMS之第一開 關和第二LIMMS之第一開關之間之RF電路; 第三和第四LIMMS組合來一致地操作,如此使得 當於一方向上操作時,每個之移動桿與每個之個別第 20 一開關接觸,且於其他方向上操作時,每個移動桿未 與每個之個別第一開關接觸; 第一 LIMMS之第二開關耦合至第三LIMMS之移動 桿; 一耦合於第四LIMMS之移動桿和第二LIMMS之第 24 1258782 拾、申ί縛利 二開闕之間的弟一長度之受控阻抗傳輸婷: 一合於第四LIMMS之移動桿和第二UMMS之第二 開關之間的第二長度之受控阻抗傳輸線; 第一和第二UMMS與第三和第四UMMS_起操作 ’如此使得當第一和第二ILMMS之—的移動桿與其個 別第-開關接觸時,第三和第四UMMs之移動桿接觸 其個別第一開關; ,7TJ r日:
的第一終端電阻;以及 10 輕合™也端和第四LIMMS之第, 弟二終端電阻。 、 !〇_如申请專利範圍第9項 ^貝之RF龜電态,其中RF電路A — 衰減器部份。 辱马
25
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/136,147 US6646527B1 (en) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | High frequency attenuator using liquid metal micro switches |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200305905A TW200305905A (en) | 2003-11-01 |
TWI258782B true TWI258782B (en) | 2006-07-21 |
Family
ID=22471522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW091134209A TWI258782B (en) | 2002-04-30 | 2002-11-25 | High frequency attenuator using liquid metal micro switches |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6646527B1 (zh) |
JP (1) | JP2003346629A (zh) |
DE (1) | DE10308530A1 (zh) |
GB (1) | GB2388253B (zh) |
TW (1) | TWI258782B (zh) |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6689976B1 (en) * | 2002-10-08 | 2004-02-10 | Agilent Technologies, Inc. | Electrically isolated liquid metal micro-switches for integrally shielded microcircuits |
US7022926B2 (en) * | 2002-12-12 | 2006-04-04 | Agilent Technologies, Inc. | Ultrasonically milled channel plate for a switch |
US6774324B2 (en) * | 2002-12-12 | 2004-08-10 | Agilent Technologies, Inc. | Switch and production thereof |
US6855898B2 (en) * | 2002-12-12 | 2005-02-15 | Agilent Technologies, Inc. | Ceramic channel plate for a switch |
US6743990B1 (en) * | 2002-12-12 | 2004-06-01 | Agilent Technologies, Inc. | Volume adjustment apparatus and method for use |
US7019235B2 (en) * | 2003-01-13 | 2006-03-28 | Agilent Technologies, Inc. | Photoimaged channel plate for a switch |
US6825429B2 (en) * | 2003-03-31 | 2004-11-30 | Agilent Technologies, Inc. | Hermetic seal and controlled impedance RF connections for a liquid metal micro switch |
US6906271B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-06-14 | Agilent Technologies, Inc. | Fluid-based switch |
US6841746B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-01-11 | Agilent Technologies, Inc. | Bent switching fluid cavity |
US6770827B1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-08-03 | Agilent Technologies, Inc. | Electrical isolation of fluid-based switches |
US6768068B1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-07-27 | Agilent Technologies, Inc. | Method and structure for a slug pusher-mode piezoelectrically actuated liquid metal switch |
US6818844B2 (en) * | 2003-04-14 | 2004-11-16 | Agilent Technologies, Inc. | Method and structure for a slug assisted pusher-mode piezoelectrically actuated liquid metal optical switch |
US6891116B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-05-10 | Agilent Technologies, Inc. | Substrate with liquid electrode |
US6774325B1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-08-10 | Agilent Technologies, Inc. | Reducing oxides on a switching fluid in a fluid-based switch |
US6794591B1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-09-21 | Agilent Technologies, Inc. | Fluid-based switches |
US6750413B1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-06-15 | Agilent Technologies, Inc. | Liquid metal micro switches using patterned thick film dielectric as channels and a thin ceramic or glass cover plate |
US6777630B1 (en) * | 2003-04-30 | 2004-08-17 | Agilent Technologies, Inc. | Liquid metal micro switches using as channels and heater cavities matching patterned thick film dielectric layers on opposing thin ceramic plates |
US6759610B1 (en) * | 2003-06-05 | 2004-07-06 | Agilent Technologies, Inc. | Multi-layer assembly of stacked LIMMS devices with liquid metal vias |
US6759611B1 (en) * | 2003-06-16 | 2004-07-06 | Agilent Technologies, Inc. | Fluid-based switches and methods for producing the same |
US6781074B1 (en) * | 2003-07-30 | 2004-08-24 | Agilent Technologies, Inc. | Preventing corrosion degradation in a fluid-based switch |
US6787720B1 (en) * | 2003-07-31 | 2004-09-07 | Agilent Technologies, Inc. | Gettering agent and method to prevent corrosion in a fluid switch |
US6774327B1 (en) * | 2003-09-24 | 2004-08-10 | Agilent Technologies, Inc. | Hermetic seals for electronic components |
US6884951B1 (en) * | 2003-10-29 | 2005-04-26 | Agilent Technologies, Inc. | Fluid-based switches and methods for manufacturing and sealing fluid-based switches |
WO2006064949A1 (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | キャピラリーエレクトロウェッティング現象を用いたバルブ及びアクチュエータ |
KR101237474B1 (ko) | 2007-01-10 | 2013-02-26 | 에어로플렉스 리미티드 | 스펙트럼 분석기의 감쇄기 |
US20090085579A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Advantest Corporation | Attenuation apparatus and test apparatus |
WO2009137239A2 (en) * | 2008-04-15 | 2009-11-12 | Coto Technology, Inc. | Improved form c relay and package using same |
US9673867B2 (en) * | 2012-03-14 | 2017-06-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power transmission device and power feeding system |
DE102013221442B4 (de) * | 2013-10-22 | 2021-06-24 | Sts Spezial-Transformatoren-Stockach Gmbh & Co. Kg | Induktives Bauteil mit reduziertem Leerraum |
CN115084811B (zh) * | 2022-08-03 | 2023-07-21 | 成都威频科技有限公司 | 一种超宽带悬置薄膜衰减器 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3600537A (en) * | 1969-04-15 | 1971-08-17 | Mechanical Enterprises Inc | Switch |
US6323447B1 (en) * | 1998-12-30 | 2001-11-27 | Agilent Technologies, Inc. | Electrical contact breaker switch, integrated electrical contact breaker switch, and electrical contact switching method |
US6373356B1 (en) * | 1999-05-21 | 2002-04-16 | Interscience, Inc. | Microelectromechanical liquid metal current carrying system, apparatus and method |
JP4512304B2 (ja) * | 2000-02-02 | 2010-07-28 | レイセオン カンパニー | 液体金属コンタクトを有するマイクロエレクトロメカニカル・マイクロリレー |
-
2002
- 2002-04-30 US US10/136,147 patent/US6646527B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-25 TW TW091134209A patent/TWI258782B/zh not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-02-27 DE DE10308530A patent/DE10308530A1/de not_active Withdrawn
- 2003-03-17 JP JP2003071926A patent/JP2003346629A/ja active Pending
- 2003-04-23 GB GB0309227A patent/GB2388253B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030201854A1 (en) | 2003-10-30 |
TW200305905A (en) | 2003-11-01 |
GB2388253B (en) | 2005-08-10 |
US6646527B1 (en) | 2003-11-11 |
GB2388253A (en) | 2003-11-05 |
JP2003346629A (ja) | 2003-12-05 |
DE10308530A1 (de) | 2003-11-20 |
GB0309227D0 (en) | 2003-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI258782B (en) | High frequency attenuator using liquid metal micro switches | |
CN100495815C (zh) | 可变谐振器及可变移相器 | |
US7583168B2 (en) | Resonator | |
US20040036558A1 (en) | MEMS tunable filters | |
DE10305355A1 (de) | Doppelseitiger Flüssigmetallmikroschalter | |
US6689976B1 (en) | Electrically isolated liquid metal micro-switches for integrally shielded microcircuits | |
WO2005093951A1 (ja) | 移相回路、高周波スイッチ並びに移相器 | |
JP3841305B2 (ja) | 可変共振器及び可変移相器 | |
CN110176659A (zh) | 二进制式的带宽可重构的带通滤波器 | |
Park et al. | Reconfigurable millimeter-wave filters using CPW-based periodic structures with novel multiple-contact MEMS switches | |
US6756552B2 (en) | Multi-pole conductive liquid-based switch device | |
US10354824B2 (en) | Piezoelectronic switch device for RF applications | |
Daneshmand et al. | Multiport MEMS-based waveguide and coaxial switches | |
Mi et al. | Miniaturized microwave tunable bandpass filters on high-k LTCC with integrated resistive vias as bias-T | |
Pradhan et al. | Ku-band RF MEMS tunable comb line band reject filter on coplanar transmission line | |
DE10360915A1 (de) | Hochfrenquenz-Verriegelungsrelais mit Biegeschalterschiene | |
Tsipas et al. | Modeling of memristor-based RF switches | |
CN104319441A (zh) | 基于rf mems技术频段可切换开关带通滤波器 | |
Kawai et al. | Tunable resonator employing comb-shaped transmission line and switches | |
JP2004327433A (ja) | 電気スイッチングアセンブリ | |
Sirci et al. | RF MEMS tunable SIW filter with 16-state digital responses | |
CN101789768A (zh) | 温度补偿衰减器 | |
Ozkeskin et al. | Batch-fabricated high-power RF microrelays with direct on-PCB packages | |
Savin et al. | Modeling of a High-Frequency Microelectromechanical X-Band Switch for Space Applications | |
JP2002260498A (ja) | スイッチ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |