一种RFMEMS开关和电子设备

本申请涉及射频开关领域，特别是涉及一种rf mems开关和电子设备。

背景技术：

1、rf mems(radio frequency micro-electro-mechanical system，射频微机电系统)开关具有高线性、低插损、高隔离度、低能耗、小体积等特点，可应用于无线通讯、相控阵雷达、仪器仪表、医疗设备等系统中。

2、目前rf mems开关普遍为静电驱动接触式rf mems开关，其结构示意图如图1所示，输入端、上触点2'、下触点3'和悬臂梁1均为导电体，上触点2'和下触点3'组成输出端。悬臂梁1上附着有上极板4'，基板7上设有下极板5'，通过在上极板4'、下极板5'间施加电压，在静电力驱动下使得悬臂梁1发生弹性形变，促使分布在悬臂梁1和基板7末端的上触点2'、下触点3'相互接触，开关闭合，形成信号通路；当施加的电压撤除时，悬臂梁1形变恢复，上触点2'、下触点3'分离，信号断开。静电驱动接触式rf mems开关在使用时，上触点2'、下触点3'接触，电流经悬臂梁1流动至上触点2'，然后经过上触点2'和下触点3'的界面到下触点3'，由下触点3'输出。限制于目前的加工工艺和材料刚度限制，上触点2'与下触点3'在接触时可能会发生滑移，从而造成磨损现象的发生，会导致触点的寿命较低从而严重影响静电驱动接触式rf mems开关的使用寿命。

3、因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种rf mems开关和电子设备，以提升rf mems开关的可靠性和使用寿命。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种rf mems开关，包括：

3、悬臂梁；

4、设于所述悬臂梁自由端的第一触点；

5、与所述第一触点相对设置的第二触点；

6、所述第一触点和所述第二触点接触时为结构超滑接触；

7、用于驱动所述悬臂梁的自由端产生位移，使所述第一触点和所述第二触点接触或分离的驱动电极。

8、可选的，所述rf mems开关中，当所述第一触点、所述第二触点中至少一个触点为内部为层状结构的触点，还包括：

9、围绕在所述内部为层状结构的触点侧表面的导电包裹层。

10、可选的，所述rf mems开关中，还包括：

11、凸起，所述凸起与所述第一触点连接且与所述第二触点相对设置，和/或，所述凸起与所述第二触点连接且与所述第一触点相对设置；所述凸起与所述第一触点、所述第二触点相对的表面为原子级光滑的表面。

12、可选的，所述rf mems开关中，所述凸起与所述第一触点、所述第二触点相对的表面为弧形表面。

13、可选的，所述rf mems开关中，所述凸起与所述第一触点、所述第二触点相对的表面为平面。

14、可选的，所述rf mems开关中，所述导电包裹层的高度大于第一高度且小于或等于第二高度；其中，所述第一高度为所述第一触点或所述第二触点的高度，所述第二高度为所述凸起与所述第一触点的高度之和，或者所述第二高度为所述凸起与所述第二触点的高度之和。

15、可选的，所述内部为层状结构的触点为石墨触点或多层石墨烯触点。

16、可选的，所述rf mems开关中，所述驱动电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极与所述悬臂梁的下表面连接，所述第二电极与所述第一电极相对设置。

17、可选的，所述rf mems开关中，所述第一触点包括多个并联的第一触点单元，所述第二触点包括多个并联的第二触点单元；当所述第一触点和所述第二触点接触时，所述第一触点单元与所述第二触点单元一一对应接触。

18、本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述任一种所述的rf mems开关。

19、本申请所提供的一种rf mems开关，包括：悬臂梁；设于所述悬臂梁自由端的第一触点；与所述第一触点相对设置的第二触点；所述第一触点和所述第二触点接触时为结构超滑接触；用于驱动所述悬臂梁的自由端产生位移，使所述第一触点和所述第二触点接触或分离的驱动电极。

20、可见，本申请的rf mems开关中包括悬臂梁、第一触点、第二触点、导电包裹层和驱动电极，第一触点与第二触点接触时为结构超滑接触，第一触点与第二触点之间摩擦几乎接近零、磨损为零，使得第一触点与第二触点使用寿命延长，从而延长rf mems开关的使用寿命。

21、此外，本申请还提供一种具有上述优点的电子设备。

技术特征：

1.一种rf mems开关，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的rf mems开关，其特征在于，当所述第一触点、所述第二触点中至少一个触点为内部为层状结构的触点，还包括：

3.如权利要求2所述的rf mems开关，其特征在于，还包括：

4.如权利要求3所述的rf mems开关，其特征在于，所述凸起与所述第一触点、所述第二触点相对的表面为弧形表面。

5.如权利要求3所述的rf mems开关，其特征在于，所述凸起与所述第一触点、所述第二触点相对的表面为平面。

6.如权利要求3所述的rf mems开关，其特征在于，所述导电包裹层的高度大于第一高度且小于或等于第二高度；其中，所述第一高度为所述第一触点或所述第二触点的高度，所述第二高度为所述凸起与所述第一触点的高度之和，或者所述第二高度为所述凸起与所述第二触点的高度之和。

7.如权利要求2所述的rf mems开关，其特征在于，所述内部为层状结构的触点为石墨触点或多层石墨烯触点。

8.如权利要求1所述的rf mems开关，其特征在于，所述驱动电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极与所述悬臂梁的下表面连接，所述第二电极与所述第一电极相对设置。

9.如权利要求1至8任一项所述的rf mems开关，其特征在于，所述第一触点包括多个并联的第一触点单元，所述第二触点包括多个并联的第二触点单元；当所述第一触点和所述第二触点接触时，所述第一触点单元与所述第二触点单元一一对应接触。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至9任一项所述的rfmems开关。

技术总结
本申请涉及射频开关领域，公开了一种RF MEMS开关和电子设备，包括悬臂梁；设于悬臂梁自由端的第一触点；与第一触点相对设置的第二触点；第一触点和第二触点接触时为结构超滑接触；用于驱动悬臂梁的自由端产生位移，使第一触点和第二触点接触或分离的驱动电极。本申请中第一触点、第二触点中至少一个为内部为层状结构的触点，第一触点与第二触点接触时为结构超滑接触，第一触点与第二触点之间摩擦几乎接近零、磨损为零，使得第一触点与第二触点使用寿命延长，从而延长RF MEMS开关的使用寿命。

技术研发人员：向小健,郑泉水
受保护的技术使用者：深圳清华大学研究院
技术研发日：20221209
技术公布日：2024/1/12