[发明专利]微机电系统可变电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种微机电系统（micro-electromechanical system，MEMS）可变电容器。

背景技术

在移动通信系统中，射频（radio frequency，RF）模块被设计用来支持许多频带宽度。特别地，对于每个频带具有不同电容的可变电容器应被用作滤波器中所使用的与频带宽度直接相关的电容器。此外，作为RF模块中的一个元件的压控振荡器（voltage controlled oscillator，VCO）调节施加到可变电容器上的电压以改变其电容，并从而改变谐振频率。因此，对于可调滤波器或用于RF模块的VCO，可变电容器是非常重要的装置。

发明内容

技术问题

本发明涉及一种解决方案，该解决方案基于电容变化率具有响应于所施加的电压的线性特征的事实能够获取稳定的相位噪声特性。

本发明要解决的技术问题不限于上述说明，并且本领域的技术人员将从下文的描述中清楚地知晓目前尚未提及的任何其他技术问题。

技术方案

为了全面或部分地实现至少上述的目标，并根据本公开的目的，如所实现的并广泛描述的，在本发明的一个总的方面中提供了一种MEMS（微机电系统）可变电容器，该电容器特征在于：第一电极；第二电极，该第二电极悬置于所述第一电极之上；以及固定的第三电极，该第三电极能够通过调节所述第一电极和所述第二电极之间的间隙来可变地调节电容值，其中所述第二电极通过弹簧结构而相对于所述第一电极悬置，且RF信号从所述第一电极施加到所述第二电极。

在本发明的第二个总的方面中，提供了一种MEMS（微机电系统）可变电容器，该电容器特征在于：第一电极；第二电极，该第二电极与第一电极相分离；第三电极，该第三电极悬置于所述第一电极和所述第二电极之上；第四电极，所述第四电极通过弹簧结构连接至所述第三电极；以及第五电极，所述第五电极形成为与所述第四电极相对，用于通过向所述第四电极施加电压来调节所述第一/第二电极与第三电极之间的间隙，从而调节电容值。

在本发明的一些示例性实施例中，MEMS可变电容器还可包括用来支撑所述弹簧结构的部分区域的支撑结构。

在本发明的一些示例性实施例中，所述弹簧结构、所述支撑结构、所述多个第四电极和所述多个第五电极可分别成对地提供，一对弹簧结构中的各弹簧结构连接至所述第三电极的两个侧面的末端，并连接至一对第四电极，其中一对弹簧结构的每个部分区域由每对支撑结构支撑，并且所述第五电极中的每一个与所述第四电极中的每一个相对。

在本发明的一些示例性实施例中，如果从所述第五电极向所述第四电极施加到电压，则通过该对支撑结构的上下摆动的驱动，所述第三电极可具有向所述第一电极和所述第二电极升起的位移。

在本发明的一些示例性实施例中，所述第一电极、所述第二电极和所述第五电极可被固定到衬底。

所以，由于电压是由未施以RF信号的分离的电极施加以实现电容调节的，因此根据本发明的MEMS可变电容器是有效的。

由于RF信号从所述第一电极施加到所述第三电极，并且所述RF信号从所述第三电极传送到所述第二电极，其中RF信号没有流向支撑着悬置的第三电极的机械弹簧结构，从而获得高的Q值，因此根据本发明的MEMS可变电容器是有效的。

根据本发明的MEMS可变电容器的有效性还在于电容变化具有线性特性，从而能够获得稳定的相位噪声特性。

本发明的有益效果

根据本发明的MEMS可变电容器的一个有益的效果在于，从未施以RF信号的分离的电极施加电压，以实现电容调节。

根据本发明的MEMS可变电容器的另一个有益效果在于，RF信号从第一电极施加到第三电极，并且所述RF信号从第三电极传送到第二电极，其中RF信号没有流向支撑着悬置的第三电极的机械弹簧结构，从而获得高Q值。

根据本发明的MEMS可变电容器的又一有益效果在于，电容变化具有线性特性，从而能够获得稳定的相位噪声特性。

附图说明

将参考附图对本发明的非限制的示例性实施例进行详细描述。在对附图中几个视图的描述中，同样的附图标记指代同样的零件或部分，在附图中：

图1为示出了根据本发明的第一示例性实施例的MEMS可变电容器的示意性原理图。

图2为示出了根据本发明的第二示例性实施例的MEMS可变电容器的示意性原理图。

图3为示出了根据本发明的比较例的MEMS可变电容器的示意性原理图。