Запатентованная технология FreeFlex изготовления радиочастотных МЭМС устройств разработана для радикального улучшения параметров ВЧ ключей, которые будут использоваться в мобильных устройствах стандарта LTE-A следующего поколения
Компания DelfMEMS сообщила, что в процессе долговременных испытаний ее однополюсный радиочастотный МЭМС переключатель с омическими контактами на 12 направлений недавно преодолел барьер в миллиард циклов коммутации и полностью сохранил свою работоспособность.
 |
| Исполнительный директор DelfMEMS Кибела Роллан. |
Кибела Роллан (Cybele Rolland), исполнительный директор DelfMEMS, объясняет: «Преодоление рубежа в миллиард переключений – крупное достижение для нашей технологии FreeFlex. Безусловно, показатели, достигнутые этим первым промышленным переключателем с радиочастотными МЭМС контактами, имеют огромное значение, однако это всего лишь начало. Наши ключи второго поколения, отгрузку которых мы начнем в конце 2016 года, как ожидается, будут выдерживать 50 млрд. срабатываний. Это означает, что по уровню надежности они гарантированно будут соответствовать требованиям, предъявляемым к следующим поколениям сотовых телефонов, оборудования мобильной связи стандарта LTE-A и других устройств, обеспечивая сверхнизкие вносимые потери, великолепную изоляцию и превосходную линейность, что для конечного пользователя будет означать большее время автономной работы от батарей, лучшее качество вызовов и существенное увеличение скорости передачи данных».
 |
| Радиочастотный МЭМС ключ FreeFlex компании DelfMEMS. |
Достигнуть столь впечатляющих результатов DelfMEMS удалось благодаря двум основным инновационным решениям. Во-первых, несмотря на то, что основным материалом контактов сейчас является золото, в массовом производстве оно было заменено металлическим соединением, доказавшим свою надежность после 50 млрд. циклов холодной коммутации. Во-вторых, запатентованная технология FreeFlex изготовления МЭМС переключателей гарантирует, что точка контакта смещается после каждой активации, что увеличивает срок службы ключа.
В новой структуре радиочастотных МЭМС переключателей компании DelfMEMS используется интегрированный микромеханический конструктивный элемент, основанный на надежных инновационных решениях, семь из которых уже защищены патентами. В нем отсутствуют консольная балка или мост, вместо которых используется электрод с высокой электропроводностью и электростатической активацией, создающий омический контакт в результате механической коммутации. Более старые конструкции не позволяли решить такие проблемы, как возникновение напряжений в области крепления подвижного контакта, возможная деформация контакта, вероятное залипание и низкая скорость переключения.
Результатом инновационного подхода DelfMEMS стала разработка плавающей структуры для механической коммутации радиочастотных сигналов, которая не просто смягчила остроту этих давних конструктивных проблем, но полностью устранила их.
 |
| Конструкция ключа FreeFlex компании DelfMEMS. |
Электростатически активируемая двумя наборами электродов мембрана FreeFlex всегда находится в известном управляемом состоянии. Электростатическое включение активируется созданием физического контакта между мембраной и линией передачи, а управляемое аналогичным образом выключение осуществляется созданием физического промежутка между контактной областью мембраны и линией передачи. Это означает, что область контакта мембраны будет либо притягиваться к проводящей линии, либо отталкиваться от нее. Переход из включенного состояния в выключенное происходит посредством активного электростатического возбуждения, преодолевающего восстанавливающие моменты, контактные силы и механические свойства мембраны.
Еще одним существенным преимуществом переключающей структуры FreeFlex является возможность сужения зазора между мембраной и линией передачи, что сокращает длину хода и механическое напряжение за счет уменьшения максимального отклонения мембраны. Этим увеличивается контактное усилие в состоянии «ВКЛЮЧЕНО» при одновременном снижении управляющего напряжения и, соответственно, вносимых потерь.
 |
| Тестовая плата DelfMEMS. |
Радиочастотные МЭМС ключи DelfMEMS представляют собой поверхностные микромашинные устройства, используемые для замыкания или разрыва линии передачи высокочастотного сигнала. Технология обеспечивает независимость характеристик от частоты и числа направлений переключения. По всем основным параметрам, таким как линейность, вносимые потери и качество изоляции, ключи значительно превосходят существующие твердотельные устройства. Переключатели DelfMEMS первого поколения изготавливаются на заводе компании Honeywell/Tronics, расположенной в Далласе, Техас, и полностью пройдут квалификационные испытания к концу 2015 года.
