طراحی و شبیه سازی یک سوئیچ خازنی موازی RF MEMS با ولتاژ تحریک کم، تلفات پایین و ایزولاسیون بالا

بطورکلی سوییچ های RF MEMS از نظر نوع اتصال شامل دو دسته سوییچ های خازنی و فلز-به-فلز می شوند. سوییچ های خازنی RF MEMS بدلیل توانایی انتقال سیگنال با فرکانس بیشتر و توان بیشتر، سوییچ های بهتری نسبت به سوییچ های فلز-به-فلز محسوب می شوند. این مقاله یک سوییچ RF MEMS خازنی موازی معلق را با ولتاژ تحریک پایین، نسبت خازنی بالا، زمان سوییچینگ خوب و ایزولاسیون بالا ارایه می دهد. در این سوییچ از پل آلومنیومی بدلیل داشتن مدول یانگ بالا و چگالی پایین استفاده شده است که به کاهش زمان سوییچینگ کمک می کند. همچنین آلومنیوم رسانایی الکتریکی خوبی دارد که منجر به افزایش ایزولاسیون می شود. سوییچ ارایه شده بر روی یک خط CPW با امپدانس 50 اهم طراحی شده است و از ZrO2   به عنوان لایه دی الکتریک استفاده شده است. روی سطح پل، 24 حفره قرار داده شده است که منجر به کاهش ضریب دمپینگ و افزایش سرعت سوییچینگ می شود. ولتاژ تحریک برای این سوییچ برابر 5.7 ولت است و نسبت خازنی 231 می باشد. تجزیه و تحلیل فرکانس رادیویی با استفاده از نرم افزار HFSS انجام شده است. نتایج بدست آمده، ایزولاسیون 27- دسی بل، تلفات ورودی0.2- دسی بل و تلفات بازگشتی 22- دسی بل در فرکانس 17 گیگاهرتز را نشان می دهد. همچنین زمان سوییچینگ 32 میکروثانیه بدست آمده است.