MEMS器件很快在射频性能上超过固态电子器件,即使早期的MEMS器件在20GHz时的开态插入损耗也只有0.15dB,在相同频率下的一个典型GaAs-FET或PIN二极管的插入损耗接近1dB。
在低于1GHz频率的应用情况中,固态电子开关仍然是首选。它们很便宜、低损耗、易于集成,应用广泛。固态电子开关在千兆赫兹以上时,损耗开始增加,并变得难于集成进开关。这时候MEMS开关的优势就变得明显起来。它们既没有固态电子开关快,可靠性也不高,但它们在电气性能上比固态电子开关更胜一筹。MEMS开关即使在40GHz时,插入损耗也很容易达到0.1dB。开关时间一般在几十微秒,循环次数达到几十亿次。近年来,处理功率达到几瓦的开关也已被报道。
比较参数 |
RF MEMS开关 |
PIN二极管 |
FET晶体管 |
电压(V) |
20-80 |
3-5 |
|
电流(mA) |
0 |
0-20 |
0 |
功耗(mW) |
5-100 |
-0.5-0.1 |
|
开关时间 |
1-300微秒 |
1-100纳秒 |
1-100纳秒 |
串联电容(fF) |
1-6 |
40-80 |
70-140 |
串联电阻(Ω) |
0.5-2 |
2-4 |
4-6 |
10 |
N/A |
||
开关频率(THz) |
20-80 |
1-4 |
0.5-2 |
隔离度(1-10GHz) |
非常高 |
高 |
中等 |
隔离度(10-40GHz) |
非常高 |
中等 |
低 |
隔离度(60-100GHz) |
高 |
中等 |
无 |
插入损耗(1-100GHz)(dB) |
0.05-0.2 |
0.3-1.2 |
0.4-2.5 |
功率处理(W) |
|||
三阶交调截取(dBm) |
66-80 |
27-45 |
27-45 |