• 제목/요약/키워드: MEMS 스위치

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정전 구동 수평 거동 z-형 MEMS 스위치의 특성 (The Characteristics for the Electrostatically Actuated z-Shaped Laterally Driven MEMS Switch)

  • 홍영택;오재근;최범규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2233-2235
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    • 2000
  • We present the characteristics of microwave and mechanical behavior for the electrostatically actuated z-shaped laterally driven micriomachined CPW SPST(Single Pole Single Throw) Switch, which is for the application of the microwave communication systems. In this paper, we have aimed to maintain advantages. such as low insertion loss and low power consumption that the previously developed RF MEMS Switch has and minimize also stiction problem. enhance the microwave characteristics by etching of substrate beneath the switch, realize the pull-in voltage of below 30V. The optimized design parameters of the MEMS Switch can be selected by the analysis of the mechanical behavior and the use of ANSYS simulation method.

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정전 구동형 RF MEMS 스위치의 설계 및 제작에 관한 연구 (A study on the design and fabrication of electrostatically actuatedRF MEMS switches)

  • 박재형
    • 센서학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.320-327
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    • 2010
  • In this paper, electrostatically actuated direct contact type RF MEMS switches have been designed and demonstrated. As driving structures of the switch, cantilever, bridge, and torsion spring beam structures are used and the actuation voltage characteristics of the switches have been compared and discussed. The designed RF switches are fabricated with the surface micromachining technology using the electroplated gold and nickel structures. The characteristics of the fabricated switches are measured and analyzed. The switch, which is fabricated using the 510 ${\mu}m$-length bridge structure with the thickness of 1.5 ${\mu}m$, is actuated with 15 V driving voltage. The insertion losses are less than 0.2 dB over the measured frequency ranges from 0 to 20 GHz and the isolations are more than 30 dB.

RF MEMS 스위치를 이용한 주파수 가변 대역 통과 필터 (A Micromachined Tunable Bandpass Filter Using RF MEMS Switch)

  • 김종만;박재형;김정무;이상효;백창욱;권영우;김용권
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2004년도 하계학술대회
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    • pp.11-14
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    • 2004
  • In this paper, a novel tunable bandpass filter using tunable series inductors and MEMS switches for wireless LAN applications was proposed. The proposed tunable filter was fabricated using a micromachining technology and performances of the fabricated filter were estimated. The filter consists of spiral inductors, MIM capacitors and direct-contact type MEMS switches, and its frequency tunability is achieved by changing the inductance that is induced by ON/OFF actuations of the MEMS switches. The actuation voltage of the MEMS switches was 58 V, and the measured center frequencies were 2.55 GHz and 5.1 GHz, respectively. The passband insertion loss and 3-dB bandwidth were 4.2 dB and 22.5 % at 2.55 GHz, and 5.2 dB and 23.5 % at 5.1 GHz, respectively.

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RF MEMS 스위치 적용을 위한 밀봉성 패키지의 특성 연구 (Characteristic study of hermetic package for RF MEMS switch)

  • 방용승;김종만;김용성;김정무;김용권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1464-1465
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    • 2008
  • In this paper, we compared the mechanical characteristics between LTCC-based RF MEMS packaging structures fabricated using two different types of bonding materials; BCB and gold-tin. The BCB-based packages showed an average shear strength of 32.1 MPa and helium leak rate of $1.76{\times}10^{-8}atm{\cdot}cc/sec$ for a cavity volume of $0.45\times10^{-3}cc$, while the packages bonded by gold-tin layer (80 wt.% gold, 20 wt.% tin) showed an average shear strength of 42.70 MPa and helium leak rate $1.38{\times}10^{-8}atm{\cdot}cc/sec$ for a cavity volume of $1.21{\times}10^{-3}cc$.

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광회선분배 기술

  • 박혁;이창형;김봉규;김광준
    • 정보와 통신
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    • 제18권11호
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    • pp.82-95
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    • 2001
  • OXC는 정적인 점대점 광전송망에서 동적인 그물형 전광통신망으로 진화하기 위하여 망에 도입되어야 할 새로운 광네트워크 장비이다. OXC는 링크 단위의 스위칭을 하는 FXC 파장 단위의 스위칭 기능이 있으나 파장 변환 기능이 없는 WSXC, 그리고 파장 변환 기능이 있는 WIXC로 구분할 수 있으며, 이들간의 hybrid 도 가능하다. OXC 하드웨어의 중심을 이루는 것은 광스위치이다. MEMS 기술, 열광학 효과를 이용한 광도파로 기술, 전반사를 이용하는 bubble 스위치 기술 등을 사용하여 개발이 진행되고 있다. 현재까지는 이 중 3D MEMS 기술이 대용량 스위치를 구성할 가능성이 있는 기술로 받아들여지고 있다. OXC를 구성하는데 있어서 또 다른 핵심적인 기술에는 파장변환 기술이 있다. 광전 파장변환기와 전광 파장변환기 방식이 현재 연구되고 있으며 초기에는 광전변환 방식이 OXC 시스템에 적용될 가능성이 높다. 전광 파장변환기의 시스템 적용을 위해서는 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 보인다. OXC를 사용하는 전광통신망에서 광스위치 기술 이상으로 많은 논란이 되는 것은 망의 운용 문제이다. 현재 가장 많이 언급되는 모델은 오버레이 모델과 피어 모델이다. 오버레이 모델은 클라이언트/서버 개념에 기반한 모델인 반면 피어 모델은 광 네트워크 장비와 기존 장비를 대등한 관계로 정의한 모델이다. 각각의 모델에 대해서는 표준화 단체에 따라 약간씩 다른 입장을 취하고 있지만 상호 간에 수용 또는 타협할 점이 많다고 볼 수 있다. OXC를 포함하는 전광 통신망을 운용할 때에는 동적 연결 설정 및 해제를 위한 새로운 신호 방식이 필요하다. 이를 위하여 ITU-T 및 OIF에서 UNI와 NNI등의 인터페이스와 여기에 사용되는 신호 방식을 논의하고 있다. 그 외에도 전광 통신망 운용에 필요한 라우팅 및 파장할당 방법과 OXC를 이용한 그물형 망에서의 보호 및 복구에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.

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정전 용량형 SP4T RF MEMS 스위치 구동용 4채널 승압 DC-DC 컨버터 (Four Channel Step Up DC-DC Converter for Capacitive SP4T RF MEMS Switch Application)

  • 장연수;김현철;김수환;전국진
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권2호
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    • pp.93-100
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    • 2009
  • 본 논문에서는 전하 펌프(charge pimp) 방식의 전압 더블러(voltage doubler) 구조를 이용한 4채널 DC-DC 컨버터 개발을 소개한다. 무선 통신 트랜시버 내부에 위치하는 FEM(Front End Module)에서의 사용을 목표로 연구 개발 중인 정전 용량형 SP4T RF MEMS 스위치 구동용 DC-DC 컨버터를 개발하였다. 소비 전력이 적으며 작은 면적을 차지하는 전하 펌프 구조와 10MHz 스위칭 주파수를 이용하여 3.3V에서 $11.3{\pm}0.1V$, $12.4{\pm}0.1V$, $14.1{\pm}0.2V$로 승압한다. 전압 레벨 변환기(Voltage level shifter)를 이용하여 DC-DC 컨버터의 출력을 3.3V 신호로 선택적으로 온오프(on/off) 할 수 있으며 정전 용량형 MEMS 기기에 선택적으로 전달할 수 있도록 구현하였다. 칩 외부에 수동 소자를 추가하지 않고 칩 내부에 CMOS 공정 중에 제작된 저항과 커패시터만으로 원하는 출력을 낼 수 있도록 설계하였다. 전체 칩의 크기는 패드를 포함하여 $2.8{\times}2.1mm^2$이며 소비 전력은 7.52mW, 7.82mW, 8.61mW이다.

고주파에서 높은 신호 격리도를 갖는 접촉식 RF MEMS 스위치의 설계 (Design of Ohmic Contact RF MEMS Silicon Switch with High Isolation at High Frequencies)

  • 이용석;장윤호;김정무;김용권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1509_1510
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    • 2009
  • This paper presents the design and simulation results of ohmic contact RF MEMS silicon switch with a high isolation at high frequencies along with the position of a contact part, initial off-state and intermediate off-state including the state where a contact part is placed right over a signal line of coplanar waveguide (CPW). The ohmic contact part is connected with comb drives made of high resistivity single crystalline silicon. The released contact part is $30{\mu}m$ apart from the edge of signal line on the glass substrate along the lateral direction (x-direction) at initial off-state. The electrostatic force of the comb electrode creates the x-directional movement thus initial state is converted to the intermediate off-state. The initial off-state of the switch results in isolations of -31 dB, -24 dB and reflections of -0.45 dB, -0.67 dB at 50 GHz and 110 GHz, respectively. It shows the isolation degradation when the contact part moves right over the signal line of CPW like an initial off-state of a conventional MEMS switch. The isolations and reflections are -31 dB, -24 dB and -0.50 dB, -1.31 dB at 50 GHz and 110 GHz, respectively at the intermediate off-state.

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실리콘 RF MEMS 스위치 기반의 RH/LH 모드 스위칭이 가능한 CRLH 전송선 제작 및 측정 (Fabrication and measurement of RH/LH mode-switchable CRLH transmission line based on silicon RF MEMS switches)

  • 황성현;장태희;방용승;김종만;김용권;임성준;백창욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1507_1508
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    • 2009
  • This study proposes a composite right/left-handed transmission line (CRLH-TL) that permits switching between the right-handed (RH) and left-handed (LH) modes using single crystalline silicon (SCS) RF MEMS switches. It is possible to change modes from the RH to LH mode, or vice versa, by controlling the admittance of capacitors and the impedance of inductors using switch operations. The proposed switchable CRLH-TL consists of SCS RF MEMS switches, metal-insulator-metal (MIM) capacitors and shunt inductors. At 8 GHz, the fabricated device shows a phase response of $87^{\circ}$ with an insertion loss of 2.7 dB in the LH mode, and a phase response of $-77^{\circ}$ with an insertion loss of 0.56 dB in the RH mode.

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RF-MEMS 스위치용 마이크로 외팔보의 감쇠특성 (Damping Characteristics of a Microcantilever for Radio Frequency-microelectromechanical Switches)

  • 이진우
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.553-561
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    • 2011
  • A theoretical approach is carried out to predict the quality factors of flexible modes of a microcantilever on a squeeze-film. The frequency response function of an inertially-excited microcantilever beam is derived using an Euler-Bernoulli beam theory. The external force due to squeeze-film phenomenon is developed from the Reynolds equation. Slip boundary conditions are employed at the interfaces between the fluid and the structure to consider the gas rarefaction effect, and pressure boundary condition at both ends of fluid analysis region is enhanced to increase the exactness of predicted quality factors. To the end, an approximate equation is derived for the first bending mode of the microcantilever. Using the approximate equation, the quality factors of the second and third bending modes are calculated and compared with experimental results of previously reported work. The comparison shows the feasibility of the current approach.

2$\times$2 MEMS 스위치와 광섬유지연선로를 이용한 10 GHz 위상배열 안테나용 3-bit 광학적 실시간 지연선로 (3-bit Optical True Time Delay for 10 GHz Phased Array Antennas Composed of Optical 2$\times$2 MEMS Switches and Fiber Delay Lines)

  • 이백송;신종덕;김부균
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.320-321
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    • 2003
  • 위성통신 및 무선통신에서 안테나의 수신 감도를 향상시키기 위한 노력은 계속되어 왔다. 안테나의 지향성을 높이기 위하여 다수의 동형 단위 안테나들을 일정 방향으로 배열하여 안테나를 기계적으로 회전시키지 않고, 고정된 다수의 동형 단위 안테나들에서 방사되는 전파의 위상을 전자적으로 변화시켜 방사 빔을 주사하는 방법, 즉 위상배열 안테나(Phased Array Antenna)를 널리 사용하고 있다. 위상배열 안테나의 단위 안테나에서 방사되는 전파의 위상을 변화시키기 위해선 실시간 시간지연 시스템이 필요하다. (중략)

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