MEMS-Hochfrequenzschalter bis 20 GHz Mehr als 100.000.000 Schaltzyklen

Nur 2,8 x 3,3 mm2 groß der HF-MEMS-Wechselschalter von Telemeter Electronic.
Nur 2,8 x 3,3 mm2 groß der HF-MEMS-Wechselschalter von Telemeter Electronic.

Die neuen HF-Schalter von Telemeter Electronic sind als MEMS in Silizium ausgeführt und verbinden die positiven Eigenschaften von Relais und Halbleiterschaltern auf winziger Fläche.

Nur 2,8 × 1,9 mm2 bzw. 2,8 × 3,3 mm2 groß sind die als MEMS realisierten HF-Schalter der Telemeter Electronic GmbH, die als Einschalter und Wechselschalter mit einer Impedanz von 50 Ω verfügbar sind. Sie basieren auf einem 700 µm dicken Si-Substrat und können im Frequenzbereich von 0 – 20 GHz eingesetzt werden, um Signale bis maximal 30 dBm zu schalten. Eine 40-GHz-Version ist in Entwicklung.

Zu den großen Vorteilen dieser HF-MEMS-Schalter zählen das lineare Übertragungsverhalten, die große Bandbreite und die hohe Anzahl von Schaltzyklen. Mindestens 108 Schaltzyklen sind unter Last (hot switching) möglich – DC: 5 V/20 mA oder 1 GHz: 13 dBm – ohne Last können mindestens 109 Schaltzyklen ausgeführt werden. Als Aktor für die Betätigung wird ein elektrostatischer Antrieb genutzt, der den Schalter in weniger als 200 µs betätigt. Er benötigt eine Aktivierungsspannung im Bereich von 28 – 34 V und kommt mit wenig Energie aus.

Als Einsatzbereiche für die HF-MEMS-Schalter nennt Telemeter Electronic Messanwendungen, Kalibrierung und Phase-Array-Antennen. Die HF-MEMS-Schalter werden in mehreren Gehäuseversionen angeboten: mit Kontaktflächen zum Drahtbonden, in SMT-Ausführung, Anschlüssen als Koplanarleitung (CPW – Coplanar Wave Guide) oder als Mikrostreifenleitung.