[发明专利]微机械悬臂梁式四状态可重构微波带通滤波器及制备方法

摘要

本发明是一种微机械悬臂梁式四状态可重构微波带通滤波器，不但具有传统可重构带通滤波器的低损耗和好的带外抑制等特点，而且因采用一个电感量较小的平面螺旋电感具有较小的芯片面积，宽的频带调谐以及与砷化镓单片微波集成电路兼容。两个并联连接到CPW信号线和地线之间的MIM电容以及两个串联连接到CPW信号线的MIM电容依次对称放置在一个平面螺旋电感的左右两侧，构成该微波带通滤波器的基本结构；其滤波器的可重构是由两个MEMS悬臂梁和四个由引线连接的MIM电容构成的。通过控制MEMS悬臂梁使得由引线连接的MIM电容并联连接到CPW信号线和地线之间，从而改变了在平面螺旋电感左右两侧的并联的MIM电容的大小，实现了四状态的中心频率和带宽的改变。

主权项

一种微机械悬臂梁式四状态可重构微波带通滤波器，其特征在于该滤波器制作在砷化镓衬底（20）上，在其上设有CPW（1）、平面螺旋电感（2）、并联连接到CPW信号线和地线之间的第一MIM电容（3）和第二MIM电容（4）、串联连接到CPW信号线的第三MIM电容（5）和第四MIM电容（6）、由引线（12）连接的第五MIM电容（7）、第六MIM电容（8）、第七MIM电容（9）和第八MIM电容（10）、Si3N4绝缘介质层（11）、引线（12）、凸点（13）、第一MEMS悬臂梁（14）和第二MEMS悬臂梁（15）、驱动电极（16）、连接线（17）、压焊块（18）以及空气桥（19）；CPW（1）的中间为CPW信号线，CPW信号线的两侧为CPW地线；该结构采用一个平面螺旋电感（2）；两个并联连接到CPW信号线和地线之间的第一MIM电容（3）和第二MIM电容（4）以及两个串联连接到CPW信号线的第三MIM电容（5）和第四MIM电容（6），依次对称放置在平面螺旋电感（2）的左右两侧，从而构成π型的微波带通滤波器；四个由引线连接的第五MIM电容（7）、第六MIM电容（8）、第七MIM电容（9）和第八MIM电容（10）对称放置在平面螺旋电感（2）的左右两侧；在平面螺旋电感（2）的左右两侧的任意一侧的两个由引线连接的第五MIM电容（7）和第七MIM电容（9），或第六MIM电容（8）和第八MIM电容（10）沿CPW信号线的前后两侧对称放置，而在CPW信号线的前后两侧的任意一侧的两个由引线连接的第五MIM电容（7）和第六MIM电容（8），或第七MIM电容（9）和第八MIM电容（10）分别通过两条引线（12）串联连接过渡到CPW地线附近且彼此靠近；在每条引线（12）的末端制作一个凸点（13）；在CPW信号线的前后两侧的任意一侧的两条彼此靠近的引线（12）末端的凸点（13）上方有一个第一MEMS悬臂梁（14）或第二MEMS悬臂梁（15）；在第一MEMS悬臂梁（14）和第二MEMS悬臂梁（15）下方两条彼此靠近的引线（12）的附近均放置一个驱动电极（16），该驱动电极（16）通过一条连接线（17）与CPW地线外侧的压焊块（18）相连接；空气桥（19）用于互连被连接线（17）分开的CPW地线；从而通过利用一个π型的微波带通滤波器以及第一MEMS悬臂梁（14）和第二MEMS悬臂梁（15）分别控制四个由引线连接的第五MIM电容（7）、第六MIM电容（8）、第七MIM电容（9）和第八MIM电容（10）实现了该可重构微波带通滤波器的四状态的中心频率和带宽的改变。