（中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081） 董自强赵博韬石国超
频段内 网波损耗优30dB 插入损花典型值0.13dB冠27GHz 优于0.28dB@40GHz 隔离度全频段优于22dB 驱动电压在50V-70V范因. 摘要：设计了一种应用于Ka频疫的并联电容式MEMS开关，该开关利用表面额牲基工艺制备，具有低损托、高隔离度等特点.经测试开关在K
关键词：MEMS开关电容式Ka频段
中图分类号：TH703;TN63 文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2014)02-0068-02
1前言
备较优异的开关速度和带宽.但是，固态开关较大的直流功耗等不 固态开关在通信系统和军事雷达系统中有着广泛的应用，具控阵系统和可重构系统.MEMS开关具备隔离度高、插人损耗低、 足使得其不太适合应用于较大型的开关阵列中，例如大型的相几乎零功耗（nJ级）以及成本低、体积小等优点，尤其在毫米波频段，其较低的插人损耗能够显著提升通信系统的性能，因此在高性 能微波系统中MEMS开关逐渐开始展现出较大的优势.目前，国内外已有多家机构对各频段的MEMS开关进行了研究.本文基 于Ka频段的应用需求，设计了一种并联电容式MEMS开关，芯片照端口为共面波导结构，通过驱动芯片中心的悬浮金属膜桥对通过芯 片如图1所示，开关芯片尺寸1mmx1mm，芯片厚450um，输人输出片的微波信号实施“开”“关”功能.
(4)
其中.L为膜桥的总等效电感，R为膜桥总的等效电阻，Z为传输线特性阻抗，=1/（2m√LCpow）为关态的谐振频率.
何优化开关结构和工艺以在Ka频段达到最理想的性能指标是本设 MEMS开关的Cpw是影响开关微波性能最大的因素，如计的关键，通过使用HFSS软件，本文对使用在Ka频段的MEMS开 关进行了模型仿真，优化其结构，最终获得了理想的微波特性，其中隔离度在Ka频段均优于20dB，插入损耗优于0.16dB.
2开关设计
3芯片制备和性能测试
本文设计的使用在Ka频段的MEMS开关，其微波传输路径为共面波导结构，两端口共面波导尺寸为G/S/G=80μm/100pm/ 80μm，中心区域为G/S/G=150μm/100m/150μm开关中心制备有金属膜桥，金属膜桥两端错区位于共面波导微波地上，中心横跨微波信号传输线，悬浮于其上约1.5um左右，膜桥下方的信号 线上制备有介质层薄膜.金属膜桥下方，位于信号线两端制备了静电吸引电极，通过在其上施加直流电压在电极与金属膜桥之间产生 静电力对金属膜桥进行吸引，从而改变金属膜桥与微波信号传输线之间的电容量大小，即通过金属膜桥的形变改变微波信号传输线与 微波地之间的合电容，最终利用该原理实现了微波信号传输“通”和断”的功能.开关在未施加驱动电压时，没有静电力对其进行吸 引，这时开关金属膜桥与信号传输线之间的电容为开态电容，记为p开态时，开关回波损耗主要由开态电容决定，与其等效电感和等效电阻关系不大，开关开态回波损耗表达式为：
该MEMS开关利用表面栖牲层工艺进行芯片制备，具体工艺步骤如下所述：（1村底准备：高阻硅基底，热氧化制备二氧化硅绝缘层：（2）利用藏射工艺制备CPW底金层：（3）利用电镀工艺制备CPW层，并利用 刻蚀工艺进行图形化处理：（4）利用PECVD工艺制备氮化硅介质层，利牺牲层：（6）利用微射工艺制备金属梁底金层，（7）利用电镀工艺制备金 用RIE工艺对介质层进行刻蚀：（5）利用悬涂和光刻工艺制备聚酰亚胺除聚酰亚胺牺牲层，进行牺牲层的干法释放，完成芯片制备. 属梁，并利用刻蚀工艺完成金属梁的图形化处理，（8）利用灰化设备去
仅对芯片的表面形貌进行了测试.三维形貌测试结果可得：芯片开 利用BRUKERDektakXT型台阶仪和VK-8710型激光形貌关金属膜桥厚约2um，金属膜桥整体略微呈现张应力，由此造成膜桥中心区域稍许存在拱起状态，导致中心区域高度略大于金属膜桥 的整体悬浮高度，此高度偏差经测试在0.2m以下.开关金属膜桥性能产生较明显影响， 整体平整度保持较好，存在的微小形变未对开关的微波特性和机械
(1)
其中，开态电容C表达式如下：
(2)
eo（d/e)其中，为空气介电常数，&为介质层介电常数，和W为金属膜桥与信号传输线交叠区域的尺寸大小，8为金属膜桥的初始悬 浮高度，t为绝缘介质层厚度.一般由于边缘电容的问题，该开态电容比理论值要大20%40%.当在膜下电极上施加直流偏压后，在电极和膜桥之间会产生静电力对膜桥进行吸引，当驱动电压达到 *Pull-in电压时，该膜桥会产生場陷，与信号线上的介质层紧密贴合，此时膜桥与信号线之间的电容为关态电容，记为Cpwx，表达式 为：
(3)
图1MEMS开关芯片照片
..下转第70页
开关隔离度主要由关态电容Cpow决定，表达式为：
应用研究
4数据恢复
上接第68页
图1
图2
图3
中，数据以集中的方式进行存储，加强了数据的可管理性，同时适应 于多操作系统下的数据共享同一存储池，缺点就是安装难度非常大，需要专业的施工人员，面且价格也是十分昂贵.（表1）
数据恢复是指系统在遭受人为原因，或者自然灾害而导致数据
图2MEMS开关插入损耗测试曲线
图3MEMS开关隔离度测试曲线
开关微波特性利用CASCADE微波探针台和R&SZAV50型矢量网络分析仅对回波损耗，插入损耗，隔离度和驱动电压指标遗行了 测试，图2-3为该开关的插人损耗和隔离度测试曲线.该开关可在Ka
5采取的措施
4结语
参考文献
数据恢复措施在整个备份制度中占有相当重要的地位，它关系到在 受损后，通过对受损介质或者历史备份进行系统恢复还原的过程.经历灾难后，数据能否迅速恢复，灾难恢复操作通常分为三类：全盘恢复，个别数据恢复以及重定向恢复，
全盘恢复指恢复整个存储介质上的数据.一般应用在关键服务器发生系统意外灾难导致数据全部丢失，系统崩溃或者是有计 划的系统升级，系统重组等事件上，也称为系统恢复，是最高级别的数据恢复.
个别数据恢复是由于偶发的系统运行错误等原因引起的轻量级数据丢失、个别文件损坏时，就可以应用这种操作.
重定向恢复是将备份的文件恢复到另一个不同的位置或系统是全盘恢复也可以是个别恢复，此恢复操作需慎重考虑，需验证、确 上去，面不是进行备份操作时它当时所在的位置，重定向恢复可以保系统数据和文件恢复后的可用性.
日做一次完全备份，此外的时间每天做两次的差异备份，备份保留 备份策略方面，结合完全备份与差异备份两种备份策略，每周的时间为7天内的备份.
备份方式方面，ERP系统实时性要求非常高，因此采用热备份的方式备份，从而不影响用户操作，OA及其他系统实时性要求没那 么高，而且备份时间短，所以采用了冷备份的方式.
应不同的需要做出不同的应对，进行数据恢复操作. 备份介质方面、使用了多种介质：磁盘、磁带以及光盘，以便因
数据存储方面，因应目前数据规模不大，反应速度要求迅速的的数据集中起来后，统一通过磁带机备份入磁带内.随着各项事业 前提条件下选用直连式存储-DAS，服务器直接连接磁带机.备份以及信息化的逐步发展，数据规模越来越大，如何有效地进行数据 的备份与灾难恢复，这是一个不断需要完善过程.
频段使用，插人损耗典型值0.13dB②27GHz，0.28dB@40GHz，隔离度在Ka频段优于22dB，回波损耗优于30dB，驱动电压在50V-70V之间.
本文设计了一种使用在Ka频段的MEMS开关，文中给出了开关的设计、工艺和性能测试结果.该开关为井联电容式MEMS开关. 通过结构优化设计得到了较好的性能指标，在应用顾段范围内插入为适用于大型的开关阵列，例如相控阵雷达系统和可重构天线系统 损耗优于0.28dB，隔离度优于22dB，驱动电压在50V-70V之间，较之中，
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