Микроэлектромеханические системы
МЭМС
МЭМС
устройства, объединяющие в себе микроэлектронные и микромеханические компоненты.
Концепция МЭМС предусматривает объединение механического подвижного элемента и специализированной микросхемы преобразователя для обработки и формирования сигнала в законченную микросистему или участка перестраиваемой СВЧ линии.
- Разработка технологии
- Механическое, тепловое и электромагнитное моделирование
- Проектирование ВЧ МЭМС устройств
- Сопровождение производства ВЧ МЭМС
Принцип работы ВЧ МЭМС основан на механической деформации подвижного элемента конструкции (мембраны) под действием электростатических сил, вызываемых приложением постоянного напряжения к управляющему электроду.
Механическая деформация приводит к изменению расстояния между электродами, что позволяет реализовывать многоступенчатые устройства с перестраиваемой емкостью, многоканальные коммутаторы, индуктивности и ёмкости переменных номиналов, перестраиваемые резонаторы и фильтры частот.
Мы разрабатываем и изготавливаем следующие ВЧ МЭМС компоненты:
- Перестраиваемые емкости
- Переключатели
- Фазовращатели
Преимущества ВЧ МЭМС
- Малые вносимые потери
- Высокая линейность
- Малая потребляемая мощность
- Устойчивость к тепловым, механическим и радиационным нагрузкам
- Малые габариты и вес
- Потенциально низкая стоимость
- Возможность интеграции с традиционными полупроводниковыми технологиями в рамках одного техпроцесса
Применение ВЧ МЭМС
Коммерческая мобильная связь: перестраиваемые антенны и антенные тюнеры, фильтры.
- непрерывная перестройка частот в стандартах связи 4G, LTE и 5G
- улучшение скорости передачи данных
Радиолокация и связь: элементы, требующие перестройки частоты, в ППМ ФАР и АФАР.
- радиационная стойкость
- снижение потерь
- низкое энергопотребление
- миниатюризация оборудования
Спутниковые и космические системы: элементы сигнальных трактов бортовой аппаратуры и систем полезной нагрузки, автогенераторы, коммутационные матрицы.
- снижение потерь в фидере в режиме передачи
- повышение чувствительности антенны в режиме приема
- повышение энергоэффективности антенны
- повышение максимальной излучаемой мощности сигнала
Этапы разработки ВЧ МЭМС
Мы обеспечиваем полный цикл разработки и сопровождения производства ВЧ МЭМС компонентов: перестраиваемых ёмкостей, переключателей, фильтров, фазовращателей.
1. Разработка топологии
Топология разрабатывается на основе трехмерной модели, выработанной на предыдущем этапе, с учетом технологических особенностей производства.
Моделируются СВЧ характеристики устройства
Решаются механические, тепловые и междисциплинарные электромеханические и термомеханические задачи
Моделируется работа устройства с учётом наличия корпуса
2. Численное моделирование
На следующем этапе проводится построение полноценной конечноэлементой трехмерной модели, соответствующей разработанной электрической схеме.
В процессе расчётов:
3. Сопровождение производства
Мы проводим отработку технологии, уникальной для каждого МЭМС устройства, изготавливаем тестовые структуры, определяем маршрут изготовления и разрабатываем конструкторскую документацию.
Мы сотрудничаем с рядом производств-foundry в России и в Европейском союзе.
4. Тестирование
Измерение СВЧ характеристик и испытания на надежность проводятся на пластине при помощи зондовой станции и векторного анализатора цепей.