RF MEMS技术的发展及应用研究

RF MEMS—射频微机电系统吴群教授关键词：Microelectromechanical system，Radio frequency微机电系统（Microelectromechanical system）代表了一项与集成电路制造工艺相同的新兴技术，在射频与微波领域得到广泛应用。

无线通信发展的趋势是缩小系统尺寸、降低成本和功耗。

本文综述了当前国际上MEMS技术的最新发展现状，对在射频与微波应用的各种MEMS器件关键技术进行了探讨。

最后展望了未来的发展前景。

引言未来的射频与微波系统要求更加灵活、更加复杂，而同时又要求体积小、重量轻和功耗低。

目前最熟悉的应用就是无线通信领域，诸如手机、无线接入、全球定位系统和蓝牙技术。

据信，能够实现上述功能的最有前途的就是与现今集成电路和单片微波集成电路相兼容的平面制造工艺技术----微机电系统（MEMS）。

MEMS是微电子技术基础上发展起来的具有多学科交叉和渗透的新兴学科。

二十一世纪人们将实现把硅/锗有源器件、微加工元件与MEMS器件集成到一块晶片中[1]。

对新世纪里的科学技术、生产方式和人类生产质量都将产生深远的影响，被认为是关系到国家科学技术发展、国防安全和经济繁荣的关键技术。

在美国被国防部先进技术署（DARPA）确定为美国高技术领域的优先发展的新技术。

我国MEMS研究起步较早，在时间上同国外差距不大，在MEMS微型传感器、执行器等研究已有许多成果。

但在MEMS射频与微波应用领域，我国还处于刚刚起步阶段。

MEMS是结合电和机械元件并利用集成电路批量加工工艺、尺寸在微米到毫米的微型器件或器件阵列。

MEMS加工技术采用常规的集成电路加工工艺制造三维机械结构，相应的广泛应用的MEMS加工技术包括硅表面加工、体加工、裂变键合和LIGA加工（采用X射线光刻、电铸、及注塑工艺）。

其中，表面加工是最为重要的技术。

MEMS器件用于射频与微波领域具有执行速度快、损耗低和品质因数高的优点，是最有吸引力和竞争力的[2]。

RF MEMS:着眼未来射频以及混合信号技术近些年有了巨大的进步同时在无线通信快速增长的市场中占有重要地位。

在新摩尔定律下更高集成度的CMOS技术促进了这一成功。

同时，一些射频器件技术尤其是那些采用MEMS技术制作的用来进行频率选择的压电材料器件。

另一方面，已经存在有许多无线服务比如各种各样的无线通信标准以及许多新出现的系统比如“超宽带”以及“无线传感网络”。

这些服务使用不同的频率，不同的带宽，同时各种各样的解调系统使得单一的系统不能稳定运行。

这些都导致整个业界向着“软件无线电”的方向发展。

这个理念经过多年的讨论引出了“认知无线电”的概念。

认知无线电的希望能够通过改变软件来改变射频功能而不像现在这样改变硬件才能达到相同的目的。

很明显传统的有高数据传输速率和较大动态范围的数模转换并不足以实现这一功能。

而人们认为射频MEMS是一个很有前途充满竞争力的技术。

接下来会介绍下射频MEMS的发展现状，包括开关，电容电感，振荡器/滤波器。

未来的射频MEMS不仅仅着眼于“可调谐”，“可选择”以及“集成”，同时还希望实现“模式匹配”，“改进谐振器在无线应用方面的性能”以及“发现射频MEMS的新功能”。

未来的射频MEMS不仅仅是技术上的讨论，也应该包括射频MEMS的国际标准以及无线通信产品。

软件无线电是一种多模式的无线射频系统，这种系统可以使用一个数字系统和一台硬件来改变和实现多种射频功能。

Joseph Mitola在1999年提出这种系统的代表性结构包括射频电路，宽带数模/模数转换，实施软件以及窄带数模/模数转换除此之外还有用户界面。

这个概念已经从他自身的原有功能扩展到了分析用户需求上，比如说这涉及到了关于频带，拟定，软件，硬件，用户应用偏好以及现在的“认知无线电”。

有两种方法来实现认知无线电，一个是利用多种网络来实现各个基于服务的网络间的无缝连接；另外一种是动态频谱的方法。

近些年，人们认为最好是将两种方法合成一种。

射频MEMS器件的研究与应用射频MEMS（Micro-electro-mechanical-systems）器件是一种与射频信号处理有关的微小机电系统，它是由微纳加工技术制造而成的微小器件，目前已广泛应用于无线通信、卫星导航、雷达、太赫兹波等领域。

本文将从射频MEMS器件的制造工艺、结构设计与应用展开探讨。

一、射频MEMS器件的制造工艺射频MEMS器件是通过微电子加工技术制造而成的微小结构，其制造工艺和普通半导体芯片非常类似，主要包括以下几个步骤：1. 射频MEMS器件的设计：根据所需功能，设计器件的结构、形状和尺寸等参数。

2. 芯片的制备：选用高质量的硅衬底进行光刻、蒸镀、刻蚀等工艺加工，制备出射频MEMS器件的芯片。

3. 票面的制造：将芯片通过特殊的切割、翻转、引线等工艺，制备成具有功能的射频MEMS器件。

4. 成品检测与测试：使用专业的测试仪器对射频MEMS器件进行测试，测试其参数是否符合设计要求。

二、射频MEMS器件的结构设计射频MEMS器件的结构设计非常关键，它的结构不仅影响了其性能，还影响着其制造工艺和可靠性。

射频MEMS器件的结构设计需要考虑以下几个方面的因素：1. 结构的材料选择：对于射频MEMS器件来说，需要选择具有良好的射频性能、热稳定性和机械稳定性等特性的材料。

目前常用的材料有硅、氮化硅和铝等。

2. 结构的设计参数：射频MEMS器件的各项设计参数都直接影响了其性能，如膜的厚度、支撑梁的长度、宽度等等。

这些参数需要根据器件的功能和要求来进行优化设计。

3. 结构的可靠性设计：射频MEMS器件在使用过程中需要承受一定的力学和热力学应力，因此需要进行结构的可靠性设计。

例如：可以引入防抖动、降低振动等工艺处理。

三、射频MEMS器件的应用射频MEMS器件的应用范围非常广泛，既可以用于通讯行业，也可以用于雷达、太赫兹波等领域。

射频MEMS器件具有以下几个突出的应用优势：1. 小型化：射频MEMS器件的体积非常小，可以轻松实现芯片级集成，因此非常适合需求小型化的应用场景。

RF MEMS电容是一种采用MEMS技术制造的射频电容，用于在射频(RF)电路中储存电能。

MEMS技术允许制造出具有非常高精度和小尺寸的设备，这使得RF MEMS电容在许多应用中具有优越的性能，例如在射频通信，卫星通信，雷达系统等领域。

RF MEMS电容的主要优点包括：
1. 高精度：MEMS技术可以实现非常高精度的制造，使得RF MEMS电容的电容值非常准确。

2. 小尺寸：MEMS技术可以制造出小尺寸的设备，这使得RF MEMS电容可以被集成到紧凑的射频电路中。

3. 高可靠性：MEMS技术制造的设备通常具有很高的可靠性，这使得RF MEMS电容可以在高可靠性的应用中使用。

4. 强抗干扰能力：RF MEMS电容具有良好的抗干扰能力，这使得其在射频电路中具有很好的性能。

RF MEMS电容的制造过程包括薄膜沉积，光刻，刻蚀，湿法加工等步骤。

其工作原理是通过改变电容器的尺寸来改变其电容值。

rf mems国内外的发展趋势及我国的发展对策近年来，RF MEMS技术作为一种先进的控制和调节技术，在全球范围内受到越来越多的关注和应用。

随着RF MEMS技术不断发展，技术的应用范围也在不断扩大，为世界各国提供了许多前沿的技术发展和应用机会。

本文综述了RF MEMS技术在国内外的发展趋势及其我国的发展对策。

一、RF MEMS技术的国内外发展趋势1．RF MEMS技术的发展历程目前，RF MEMS技术的应用已经被广泛的引入到通信、安防、无人机、新能源汽车等领域，成功地发展了多种系列微动组件，甚至已经在商业化应用领域取得了实际效果。

早在20世纪80年代初，微机电系统（MEMS）在美国开始研究，分别于1991年和1997年发表了两个具有里程碑意义的论文。

随后，RF MEMS技术以电化学介质为基础，以纳米加工技术为支撑，开发出了许多应用于无线通信、安防监控和大数据等领域的微小的机械系统组件，有助于改善人们的生活质量和安全系统的效果。

2．RF MEMS技术的国内外发展概况目前，RF MEMS技术已经在全球范围内受到许多国家的关注，并且得到了大量的应用和研究。

美国作为RF MEMS技术的发源地，投入了大量的资金和人力物力，不断推动RF MEMS技术的发展，其中主要集中在无线通信、安全监控和大数据收集等领域。

此外，中国、德国、日本等国家也积极投资并参与RF MEMS技术的发展，在制备及应用上发挥着重要的作用。

二、我国RF MEMS技术发展对策1．以竞争优势完善RF MEMS技术体系作为一个新兴的技术，RF MEMS技术在我国也处于相对落后的地位。

因此，要完善RF MEMS技术体系，必须积极利用当前的竞争优势，并利用市场力量投入大量资金和人力物力，实施有效的战略规划，构建全方位的创新体系，推动RF MEMS技术在我国的发展。

2．强化高校研究院体系建设我国应该加大对RF MEMS技术相关领域研究的投入，强化高校研究院体系的建设，加快技术的研发进度，提升技术的水平。

微机电传感器发展及应用的现状与趋势
微机电传感器（MEMS）是一种高度集成的微型传感器，具有体积小、重量轻、功耗低的优点。

它们在许多领域都得到了广泛的应用，包括消费电子、汽车、医疗、工业控制等领域。

以下是MEMS发展及应用的现状与趋势：
1. 发展现状：MEMS技术已经发展了几十年，成熟的MEMS制造工艺已经被广泛采用。

MEMS有各种类型的传感器和执行器，如加速度计、气压计、生物传感器等，其中加速度计是MEMS应用的主力军。

2. 应用现状：MEMS传感器广泛应用于手机、智能手表、游戏控制器等消费电子产品中。

在汽车行业，MEMS传感器用于车辆安全系统、发动机控制、空调系统等。

在医疗领域，MEMS传感器用于心脏监测、呼吸监测、体温监测等。

此外，MEMS传感器还被应用于工业控制、机器人、航空等领域。

3. 发展趋势：MEMS技术将继续向更小、更低功耗、更高灵敏度、更高精度的方向发展。

此外，MEMS系统将更加集成化和智能化，可以通过连接互联网和云计算实现远程监测和控制。

MEMS还将继续成为新兴技术领域，如生物医学、环境监测等领域。

MEMS技术在电子信息工程中的应用与研究随着科技的不断发展，MEMS（微机电系统）技术在电子信息工程领域中的应用得到了广泛关注和研究。

MEMS技术是一种将微米级或纳米级的机械、光学、电子和生物元件集成在一起的技术，它的出现为电子信息工程带来了许多新的应用和研究方向。

首先，MEMS技术在传感器领域的应用是最为广泛的。

传感器是电子信息工程中的重要组成部分，它能够将环境中的物理量、化学量或生物量转换为电信号。

MEMS技术可以制造出微小而灵敏的传感器，如加速度传感器、压力传感器和温度传感器等。

这些传感器可以广泛应用于汽车、医疗、航天等领域，实现对环境的监测和控制。

其次，MEMS技术在光学器件领域的应用也备受关注。

光学器件是电子信息工程中不可或缺的组成部分，它们在光通信、光存储和光显示等领域起着重要作用。

MEMS技术可以制造出微小而精确的光学器件，如微型光学开关、微型光学阵列和微型光纤传感器等。

这些器件具有体积小、功耗低和响应速度快的特点，可以满足高速光通信和高分辨率显示的需求。

此外，MEMS技术在微电子器件领域的应用也日益增多。

微电子器件是电子信息工程中的核心组成部分，包括集成电路、微处理器和存储器等。

MEMS技术可以制造出微小而高性能的微电子器件，如微型电容器、微型电感和微型电池等。

这些器件具有体积小、功耗低和工作稳定的特点，可以提高电子设备的性能和可靠性。

此外，MEMS技术还在生物医学领域展现出了巨大的潜力。

生物医学是电子信息工程中一个重要的应用领域，包括生物传感器、生物芯片和生物成像等。

MEMS 技术可以制造出微小而高灵敏的生物医学器件，如微型生物传感器、微型生物芯片和微型生物成像器等。

这些器件可以用于疾病的早期诊断、药物的研发和治疗的监测，为生物医学研究和临床应用提供了新的手段和方法。

总之，MEMS技术在电子信息工程中的应用与研究具有广阔的前景。

通过不断创新和发展，MEMS技术可以为电子信息工程带来更多的应用和突破。

光电子器件中的MEMS技术研究与应用随着科学技术的不断发展，微电子机械系统（MEMS）技术被广泛应用于光电子器件中。

MEMS技术将传感器、执行器、电子学和微机电系统集成在一起，以达到高度集成、小型化、高灵敏度、高可靠性和低能耗等优点。

本文将会探讨MEMS技术在光电子器件中的研究与应用。

一、MEMS技术的特点MEMS技术涉及微加工、材料科学、光学和电子学等多学科领域。

MEMS制作的器件通常尺寸在微米或纳米级别，主要由微机械技术、微加工工艺和微电子技术组成。

MEMS技术的特点在于它可以将复杂的机械结构、电子学部件和光学元件集成在一个小型芯片上。

通过微加工工艺的控制和微机械技术的应用，MEMS技术可以实现微型化、高集成度、快速响应速度、高灵敏度和高精度控制等特点。

二、MEMS技术在光学器件中的应用1. 微振动陀螺仪微振动陀螺仪是一种基于MEMS技术的角速度传感器，其原理基于微振动陀螺的特殊稳定性。

利用MEMS技术可以将传统的陀螺仪集成在一个小型芯片上，具有高精度检测、低功耗和长期稳定性等优势。

它广泛应用于导航、遥感、车载导航和机器人等领域。

2. 微型光学互连器件微型光学互连器件是一种基于MEMS技术的光学器件，它可以将芯片上的光学元件集成在一个小型芯片上，实现微型化、高集成度和高灵敏度的光学互连。

微型光学互连器件主要用于光通信、光存储和光刻等领域。

3. 微型光谱分析器微型光谱分析器是一种基于MEMS技术的光学器件，其主要作用是分析材料的组成。

MEMS技术可以制作出具有高分辨率和高信噪比的微型光谱分析器，实现快速分析和检测。

它广泛应用于环境检测、药品监测、食品检测和化学分析等领域。

三、总结MEMS技术在光电子器件中的应用越来越广泛，其优点在于高度集成、小型化、高灵敏度、高可靠性和低能耗等特点。

尽管MEMS技术在光电子器件中的应用面临着一系列的技术挑战，如制作精度和稳定性等问题，但是相信在不断的研究和发展下，MEMS技术在光电子器件中的应用将会有越来越广泛的发展前景。

RF MEMS电感及其在LC无源滤波器中的应用的开题报告一、选题背景随着通信和无线电技术的发展，无线电频段的使用越来越广泛。

为了满足不同频段的通信需求，需要设计各种类型的滤波器。

其中，LC无源滤波器因其具有简单、高性能等特点，被广泛应用于无线通信中。

RF MEMS（射频微电机系统）技术是一种微纳机电系统（MEMS）技术，可以实现微型化、集成化、高性能的射频元器件，提高系统性能和集成度。

RF MEMS电感是RF MEMS技术的重要组成部分，可以实现可调、变容、可重构等特性。

将RF MEMS电感应用于LC无源滤波器中，可以实现更高性能的滤波器设计。

二、选题意义目前，无线通信频段的授权和使用已经越来越紧张，设计出更高性能的滤波器成为无线通信发展的迫切需求。

RF MEMS电感的应用可以实现更高性能的滤波器设计，提高无线通信系统的性能和可靠性。

三、研究内容本论文将研究RF MEMS电感及其在LC无源滤波器中的应用。

主要研究内容包括：1. RF MEMS电感的原理和特性。

2. LC无源滤波器的原理和设计方法。

3. 将RF MEMS电感应用于LC无源滤波器中的设计与实现。

4. 对比分析RF MEMS电感与传统电感在LC无源滤波器中的性能差异。

四、研究方法本论文将采用文献综述和实验研究相结合的方式进行研究。

首先，通过文献综述的方式了解RF MEMS电感和LC无源滤波器相关原理和设计方法。

然后，通过实验研究验证RF MEMS电感在LC无源滤波器中的性能。

五、预期结果预计通过本论文的研究，可以得到以下成果：1. 揭示RF MEMS电感的特性并分析其在LC无源滤波器中的应用优势。

2. 开发出基于RF MEMS电感的LC无源滤波器样例，对比分析其性能与传统电感的差异。

3. 提出未来RF MEMS电感在LC无源滤波器中的应用方向及优化方法。

六、参考文献[1] Tan, H. P., et al. (2007). RF MEMS passives and their applications in wireless communications. Journal of Micromechanics and Microengineering, 17(8),R25.[2] Black, J., et al. (2012). RF MEMS low-pass filters using electrostatic MEMS deflection of a T-line. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 22(4), 174-176.[3] Jia-Sheng, H. U., et al. (2005). Design and optimization of RF MEMS tunable filters. Journal of Micromechanics and Microengineering, 15(4), 729.[4] Hu, N. and Yuan, X. (2011). RF MEMS in wireless communications. Springer Science & Business Media.。

射频MEMS传感器的原理及应用射频MEMS传感器（RF-MEMS）是一种应用于射频（RF）领域的微机电系统（MEMS）技术。

它利用微机电技术的晶圆加工工艺制造出微小的机械结构，并结合射频电路，实现对射频信号的感知、调控和处理。

射频MEMS传感器在无线通信、雷达、卫星通信和无线传感等领域具有广泛的应用。

射频MEMS传感器的工作原理是利用微机电系统制造微小的机械结构，通过改变这些结构的机械状态来改变射频信号的特性。

其中主要包括以下几种类型的射频MEMS传感器：1. 变容型传感器：利用机械结构的变形来改变电容值，进而改变射频电路的特性。

这种传感器常用于射频调谐电路中，用于调整天线的谐振频率。

2. 可调谐滤波器：利用机械结构的可变状态来调节滤波器的通带和阻带。

这种传感器常用于无线通信系统中，用于滤除不需要的频率成分。

3. 可变振膜传感器：利用机械结构的变形来改变振膜的频率响应，进而实现对射频信号的调制和解调。

这种传感器常用于音频振膜、压电振膜和麦克风等应用中。

射频MEMS传感器具有以下几个显著的优点：1. 大范围可调性：由于射频MEMS传感器利用微机电系统制造微小的机械结构，因此可以实现大范围的尺寸和电性能调节。

这使得射频MEMS传感器能够满足不同应用场景的需求。

2. 低功耗：射频MEMS传感器的工作原理是利用机械结构的变形来改变射频信号的特性，因此不需要耗费大量的能量来实现信号的调控和处理。

这使得射频MEMS传感器能够在电池供电的无线传感系统中得到广泛应用。

3. 高稳定性：射频MEMS传感器的机械结构通常由金属材料制成，具有较高的稳定性和抗干扰性。

这使得射频MEMS传感器适用于复杂的工作环境和极端的温度条件下。

射频MEMS传感器在各个领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 无线通信：射频MEMS传感器可以用于调节天线的谐振频率，实现天线的可调谐性和多频段支持。

同时，射频MEMS传感器可以用于滤除不需要的频率成分，提高通信系统的抗干扰性和频谱利用效率。

2010~2012年MEMS发展报告RF MEMS第一章绪论RF MEMS是指利用MEMS技术加工出来的尺寸在微米到毫米量级的射频器件，能够对射频信号进行控制。

和传统的射频器件相比，RF MEMS器件不仅尺寸更小，更加容易与单片电路集成，性能上也有了大的提高（例如低插损、线性、宽带、低功耗），可替代传统的PIN 二极管和同类铁氧体产品。

）按照RF MEMS研究层面的不同，可以将其分为三类：基本器件：微机械开关，可变电容，电感，谐振器。

组件层面：移相器，滤波器，压控振荡器。

系统层面：接收机，变波束雷达，相控阵天线。

RF MEMS器件的工作频率如下：（1）RF MEMS开关、变容器和电感器，可工作在DC~120GHz范围。

（2）微加工传输线、高Q 谐振器、滤波器和天线，适合于12~200 GHz范围。

（3）FBAR（薄膜体声谐振器）和滤波器，直到3GHz都表现出优异的性能和高Q 值（>2000 ）。

（4）RF微机械谐振器和滤波器，在0.01 ～200MHz 性能较好并有高Q 值（>8000 ）。

图1 给出了RF MEMS器件工作频率范围。

图1 RF MEMS 器件工作频率范围图2 给出了RF MEMS技术的应用领域和范围；图3 给出了RF MEMS开关的应用领域。

图2 RF MEMS 的应用领域与应用范围图3 RF MEMS开关的应用领域第二章技术发展2.1国外RF MEMS技术发展现状2.1.1 国外RF MEMS 开关的研究1990～1991年，在DARPA（美国国防预先研究计划署）资助下，位于加州Malibu 的Hughes（休斯实验室）研制出微波控制的第一个MEMS开关（和变容器）。

它证实了直到50GHz 范围内MEMS 开关的优异性能，比用GaAs器件实现的任何开关性能都要好得多。

到1995年，Rockwell （罗克韦尔）科学中心和TI （德州仪器）公司均研制出性能优异的RF MEMS开关。

RFMEMS开关的发展现状所谓RF MEMS就是MEMS技术在RF（射频）领域的应用Ⅲ，一般是指用MEMS 技术加工而成的器件替换微波射频系统中的传统器件，从而显著地改善微波射频系统的性能。

RF MEMS即是以传统微电子为基础发展起来的一门新兴行业，又有自己的特点，而且具有成本低、体积小、重量轻、可靠性高等优点。

RFMEMS 器件按传统分法可分为固定的应用Ⅲ，一般是指用MEMS技术加工而成的固定器件和可动器件。

固定RFMEMS器件包括本体微机械加工传输线、滤波器和耦合器；可动RMEMS即是以传统微MEMS器件包括开关、调谐器和可变电容。

按技术层面又分为：由微机械开关、可变电容器、电感谐振器组成的基本器件层面；由移相器、滤波器、压控振荡器.. (voltage—controllledoscilllator，VCO)等组成的组件层面；由单片接收机、变波束雷达、相控阵雷达天线组成的应用系统层面。

1 RFMEMS开关的类型RFMEMS开关按机械结构划分为悬臂梁开关和固支梁开关；按照开关在射频电路中的连接方式分为串联式和并联式；而按照开关接触方式又可划分为电容耦合式开关和欧姆接触式开关.. ]。

按照驱动机制可分为静电驱动、电磁驱动、热驱动、压电驱动¨]1、形状记忆合金驱动等。

最常见的是静电执行机制开关，这也是最成熟的RFMEMs开关。

1．1静电驱动机制开关静电驱动机制.. RFMEMS开关是依靠上下电极问的库仑力来实现开关动作。

当在上下极板间施加适当的驱动电压时，可动极板在静电力的作用下向固定极板偏移，从而实现开关接触动作。

当撤掉驱动电压后，可动极板又在自身弹性恢复力的作用下恢复到初始位置，实现开关断开动作。

静电驱动机制开关总的来说具有功耗小、制作简单.. ]、易与IC工艺兼容、与平面微带传输线易集成、响应速度快.. (s级范围)、体积小等特点，因此也是目前较成熟的.. RFMEMS开关。

不过，静电驱动机制所加电压和位移呈非线性关系，因此工作不稳定。

2010~2012年MEMS发展报告RF MEMS第一章绪论RF MEMS是指利用MEMS技术加工出来的尺寸在微米到毫米量级的射频器件，能够对射频信号进行控制。

和传统的射频器件相比，RF MEMS器件不仅尺寸更小，更加容易与单片电路集成，性能上也有了大的提高（例如低插损、线性、宽带、低功耗），可替代传统的PIN 二极管和同类铁氧体产品。

）按照RF MEMS研究层面的不同，可以将其分为三类：基本器件：微机械开关，可变电容，电感，谐振器。

组件层面：移相器，滤波器，压控振荡器。

系统层面：接收机，变波束雷达，相控阵天线。

RF MEMS器件的工作频率如下：（1）RF MEMS开关、变容器和电感器，可工作在DC~120GHz范围。

（2）微加工传输线、高Q 谐振器、滤波器和天线，适合于12~200 GHz范围。

（3）FBAR（薄膜体声谐振器）和滤波器，直到3GHz都表现出优异的性能和高Q 值（>2000 ）。

（4）RF微机械谐振器和滤波器，在0.01 ～200MHz 性能较好并有高Q 值（>8000 ）。

图1 给出了RF MEMS器件工作频率范围。

图1 RF MEMS 器件工作频率范围图2 给出了RF MEMS技术的应用领域和范围；图3 给出了RF MEMS开关的应用领域。

图2 RF MEMS 的应用领域与应用范围图3 RF MEMS开关的应用领域第二章技术发展2.1国外RF MEMS技术发展现状2.1.1 国外RF MEMS 开关的研究1990～1991年，在DARPA（美国国防预先研究计划署）资助下，位于加州Malibu 的Hughes（休斯实验室）研制出微波控制的第一个MEMS开关（和变容器）。

它证实了直到50GHz 范围内MEMS 开关的优异性能，比用GaAs器件实现的任何开关性能都要好得多。

到1995年，Rockwell （罗克韦尔）科学中心和TI （德州仪器）公司均研制出性能优异的RF MEMS开关。

MEMS技术发展现状及发展趋势MEMS系统在工业、信息通信、国防、航空航天、航海、医疗、生物工程、农业、环境和家庭服务等领域有着潜在的巨大应用前景，它将成为本世纪最重要的科技领域和主要的支柱技术之一。

目前对MEMS的需求产业主要来自于汽车工业、通信网络信息业、军事装备应用、生物医学工程；而按专业MEMS分四大类：生物MEMS 技术、光学、MEMS技术、射频MEMS技术、传感MEMS 技术。

L总述1.1生物MEMS技术生物MEMS系统具有微型化、集成化、成本低的特点。

功能上有获取信息量大、分析效率高、系统与外部连接少，具有实时通信、连续检测的特点。

国际上生物MEMS的研究已成为热点，在不久将为生物、分析化学分析系统带来一场重大的革新。

CardioMEMS公司采用MEMS技术制成心血管微传感器可测量动脉的压力，该传感器就像汽车里的EZPass设备（一种在高速公路入口无需停车即可完成付费的自动感应装置）一样工作，本身不带电源, 读取信息时在外面用一个感应棒启动传感器即可得到这人动脉的所有相关数据。

利用MEMS还能制作出智能型外科器械，减少手术风险和时间，缩短病人康复时间，降低治疗的费用。

Verimetra公司正在利用MEMS把现有手术器械转变成智能型手术器械，可用于多种场合，包括小手术、肿瘤、神经、牙科和胎儿心脏手术等。

药物注入是生物医学MEMS另一个可能有巨幅增长潜力的领域,MicroChipd公司正在开辟的一种药物注入系统利用了硅片或者聚合物微芯片，其上带有成千上万个微型贮液囊，里面充满药物、试剂及其它药品。

这些微芯片能够向人体注入药物，使止痛剂、荷尔蒙以及类固醇之类的注入方式发生革命性的变化。

类似这样的生物医学新进展还将催生出新型器械，如便携式掌上型透析机等。

1.2光学MEMS技术随着信息技术、光信息技术的迅猛发展，MEMS发展的又一领域是与光学结合。

即综合微电子、微机械、光电子技术等基础技术，开辟新型光器件称为微光机电系统MOEMS，它能把各种MEMS机构件与微光学器件、光波导器件、半导体激光器、光电检测器件等完整地集成在一起，形成一种全新的功能系统。

测控新技术课程报告ＭＥＭＳ技术的发展与应用摘要微机电系统(Micro-Electronic Mechanical System-MEMS),是在微电子技术基础上结合精密机械技术发展起来的一个新的科学技术领域。

早在二十世纪六十年代，在硅集成电路制造技术发明不久，研究人员就想利用这些制造技术和利用硅很好的机械特性，制造微型机械部件，如微传感器、微执行器等。

如果把微电子器件同微机械部件做在同一块硅片上，就是微机电系统——MEMS: Microelectromechanical System。

一般来说，MEMS是指可以采用微电子批量加工工艺制造的，集微型机构、微型传感器、微型致动器（执行器）以及信号处理和控制电路,直至接口、通讯和电源等部件於一体的微型系统。

由于MEMS是微电子同微机械的结合，如果把微电子电路比作人的大脑，微机械比作人的五官（传感器）和手脚（执行器），两者的紧密结合，就是一个功能齐全而强大的微系统。

关键词：精密机械技术，微执行器，微传感器，微型致动器前言微电子机械系统（Micro Electro Mechanical System），简称MEMS，是在微电子技术基础上发展起来的集微型机械、微传感器、微执行器、信号处理、智能控制于一体的一项新兴的科学领域。

它将常规集成电路工艺和微机械加工独有的特殊工艺相结合，涉及到微电子学、机械设计、自动控制、材料学、光学、力学、生物医学、声学和电磁学等多种工程技术和学科，是一门多学科的综合技术。

MEMS在许多方面具有传统机电技术所不具备的优势，包括质量和尺寸普遍减小、可实现大批量生产、低的生产成本和能源消耗、易制成大规模和多模式阵列等。

MEMS 研究的主要内容包括微传感器、微执行器和各类微系统，现在已成为世界各国投入大量资金研究的热点。

从广义上讲，MEMS 是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，甚至接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。

rf mems国内外的发展趋势及我国的发展对策近年来，随着微电子技术和通信技术的进步，RF MEMS技术发展势头迅猛，已经成为影响现代无线通信系统性能的一大关键技术，其应用范围领域更是不断拓展。

本文首先回顾了RF MEMS技术的发展历史、发展趋势及影响，其次分析了目前国内外发展趋势，最后展望了我国在RF MEMS技术上的发展对策。

一、 RF MEMS技术的发展历史RF MEMS技术起源于20世纪90年代末，它是一种新型微细机械结构，采用MEMS技术生产，汇聚无线微波技术、机械技术和材料技术，将传统的无线频率划分技术改为数字技术的无线信号处理集成技术，是一种革命性的无线微波技术。

二、RF MEMS技术发展趋势及影响RF MEMS技术的发展将深刻影响无线微波领域的发展，其发展趋势可分为三大类：1、技术发展趋势：RF MEMS技术的发展将不断拓展无线应用领域，不仅能够在现有频段上提高无线通信效率，同时还可以开发新的频段，实现更多新的应用。

2、结构发展趋势：目前，RF MEMS技术的多数产品采用平板型结构，但未来的发展将更多的采用曲面或空间结构，使得穿透率、可靠性得到提升，为无线通信提供更具保证的保障。

3、材料发展趋势：目前RF MEMS产品主要采用优化钢和硅等通用材料，但未来将更多的使用碳纤维、纳米材料等，为产品提供更多灵活性及优良性能。

三、我国RF MEMS技术发展对策随着RF MEMS技术在国内外发展迅猛，我国也在努力推进RF MEMS 技术的发展，有必要采取一些行动措施确保发展的顺利：1、增强知识投入：建立相应的技术研究机构，加大研究和开发的投入，推动技术的发展；2、引进先进技术：积极地推进与国外领先的企业的技术合作，汲取国外的先进技术；3、资源统筹：制定统一的行业标准，提高行业协同效率，充分利用资源；4、支持政策：政府制定支持政策，对行业进行规范及稳定，以确保发展的顺利进行。

综上所述，RF MEMS技术是一种发展迅猛的技术，在国内外同时受到极大的关注。