用于4G/5G的下一代射频开关解决方案

面影响智能手机的电池寿命，并降低接收灵敏度，进而直接 影响手机呼叫的质量和数据的接收。据"前十大智能手机购买驱动力"的用户调查，超过一半的用户认为电池寿命是智能手机中最重要的特性。

在多掷数的高频环境中，用DelfMEMS代替现有的SOI/SOS开关可以减小插损，从而节省多达17%的电池能量，并能使接收灵敏度提高29%。在 3.5GHz时，这些异常改进将变得更加显著。频段之间和收发之间的隔离好处同样重要。DelfMEMS开关在2.7GHz频段时能够实现40dB的隔离 度，相比之下现有的固态开关隔离度只有18dB。

综上所述，我们可以越来越清楚地看到，射频MEMS具有固有的高线性度、高工作频率、超低插损和很高的端口到端口隔离度，因此是LTE-A开关的完美选择。

DelfMEMS 射频MEMS开关结构使用了一种新的集成式微机械构建模块，以极具鲁棒性的全新IP组合为基础，包含了7个关键专利和创新技术。这种开关没有使用悬臂梁或 桥。这些梁或桥为了建立阻性接触，一般通过静电驱动高导电性电极，最终形成机械性开关。这些较老的结构被证明存在诸多问题：锚上的应力，可能的粘滞作用， 切换速度低，可能发生悬臂梁爬电。

创新的DelfMEMS设计方法采用了无锚结构实现机械式射频切换，从根本上克服了这些历史上遗留的设计问题，而不是简单地减轻上述问题。

这种解决方案采用了由两组支柱和阻塞装置夹持的自由灵活的膜。这种膜由2组电极进行静电驱动，在导通状态和静电控制的关断状态都可以保持接触(见图4)。接 触可以吸引到导线或远离导线。这种功能可以增加关断状态下电极和传输线之间的间距(直接链接到接触隔离)，并能在不太可能的粘滞情况下复位开关。使用有源 驱动还允许恢复力、接触力和梁的机械属性之间去相关，因为从导通状态到关断状态的转变是通过静电驱动完成的，不只是弹性恢复力。这种先进的静电驱动同样能 将开关时间缩短到大约很短的2μs。

图4： DelfMEMS开关结构的动作示意图。

DelfMEMS开关结构的另外一个强大优势是，可以减小膜与传输线之间的间隙，因而通过降低膜的最大挠度来减小爬电和机械应力。这样能增加导通状态时的接触力，降低驱动电压，从而降低插入损耗。

由于采用了这种新奇和改进的方法，DelfMEMS射频MEMS开关还能用于其它射频MEMS解决方案还没有考虑到的市场：天线切换。对于真正兼容LTE- A的移动设备来说，关键要求有：更高的数据速率和容量，更长的电池寿命和更好的信号接收质量。达到这些目标的解决方案是减少射频前端的元件损耗、引入高频 频段，扩展下行链路并引入上行链路的载波聚合，提高频段到频段和收发之间的隔离度。

DelfMEMS的射频MEMS开关解决 方案在2GHz以上时具有0.25dB的插损和40dB的隔离度，针对高掷数开关的IIP3线性度大于90dBm，因此这种开关是达成LTE-A目标的理 想选择，可以在需要高频、超高线性度和隔离度以及非常低插损的应用中代替现有的固态开关技术。