МИКРОРЕЛЕ ВЫСОКОЧАСТОТНОЕ

Полезная модель относится к области электроники СВЧ.
Устройство для коммутирования СВЧ сигнала повышенной мощности, при использовании избыточной силы электростатического преобразователя для размыкания контактной системы реле.
Недостатком известных реле является то, что они обладают ограниченным быстродействием и малым ресурсом.
Применение различных материалов, таких как рутений, родий, палладий, золото в качестве контактных пар не решает проблемы электроэрозионного разрушения поверхности контактов, что приводит к деградации контактной пары и ухудшению их характеристик. Разрушение поверхности контактов приводит к увеличению переходного сопротивления, залипанию контактов и, как следствие, выходу реле из строя.
Наиболее близким по техническому решению, принятому за прототип является реле RMSW201 фирмы Radant (США), содержащее одну контактную пару с консольным электростатическим исполнительным механизмом, выполненным из золота с двумя упругими подвесами - RMSW201 фирмы Radant (США) (см. MEMS Switches S.Majumder, J.Lampen, R.Morrison and J.Maciel; IEEE Instrumentation & Measurement Magazine, pp.12-15, March 2003).
Недостатком прототипа является то, данное реле позволяет коммутировать сигнал мощностью не более 2 Вт, что недостаточно для практического применения в устройствах.
Задачей полезной модели является увеличение мощности коммутируемого сигнала.
Для решения данной задачи предложено микрореле высокочастотное, содержащее консольную подвижную систему, представляющую собой двухслойную комбинацию поликристаллического кремния и алюминия, придающую необходимый прогиб структуры, что обеспечивает требуемую силу возврата консоли для надежного размыкания контактной системы при коммутации больших мощностей СВЧ сигнала. В исполнительный механизм введены дополнительные упругие подвесы для обеспечения требуемой величины межконтактного зазора, препятствующие излишнему прогибу консоли и выполняющие функции электростатического преобразователя.
Предлагаемая полезная модель позволяет получить следующий технический результат: коммутировать высокочастотный сигнал повышенной мощности.
Для пояснения предлагаемой полезной модели предложены чертеж конструкции микрореле высокочастотного.
Устройство состоит из поликорового основания 7, на котором при помощи последовательности операций (термовакуумного, магнетронного и плазмо-химического) нанесения тонких структурных слоев, формируется исполнительный механизм, подводящие линии, контактная система 1 и СВЧ тракт.
Исполнительный механизм выполнен в виде консоли 2 из двухслойной комбинации поликристаллического кремния и алюминия. Консоль закреплена четырьмя упругими подвесами 3 и 8. На одной из пар подвесов расположены верхние управляющие электроды 9. На основании расположен СВЧ тракт 5, подводящие линии 6, и нижний управляющий электрод 4, выполненные из адгезионного подслоя хрома и слоя золота.
Устройство работает следующим образом.
При подаче постоянного напряжения (50 В) между нижним управляющим электродом и верхним, возникает притягивающая сила. Под действием силы происходит уменьшение межконтактного зазора до полного замыкания контактной системы. В таком режиме затухание СВЧ сигнала в цепи замкнутых контактов не превышает 0.5 дБ. Переходной процесс замыкания контактов длится около 50 мкс. При снятии напряжения между верхним и нижним управляющими электродами, упругие силы, возникающие в двухслойной комбинации консоли и упругих подвесах во время прогиба при замыкании контактов реле, приводят к размыканию контактов и увеличению межконтактного зазора. В таком режиме затухание СВЧ сигнала в цепи разомкнутых контактов превышает 20 дБ. Переходной процесс размыкания контактов длится около 70 мкс.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет коммутировать СВЧ сигнал повышенной мощности, используя избыточную силу электростатического преобразователя для размыкания контактной системы реле.