Российские ученые разработали уникальные переключатели для радиосистем и сетей 5G

Радиочастотные микроэлектромеханические переключатели – это компактные устройства с низким энергопотреблением, которые могут быть изготовлены с использованием МЭМС, как правило, различных вариаций поверхностной технологии. Они функционируют по принципу обычных выключателей света, в которых при воздействии на определенные области корпуса происходит размыкание и смыкание контактов, и тем самым и электрической цепи, для передачи электрического сигнала через выключатель. Но в случае уникальных переключателей все эти компоненты находятся на микрометровом уровне. А передаваемый через них сигнал находится в основном в области сверхвысоких частот (от 3 до 30 ГГц).

На сегодняшний день спрос на радиочастотные МЭМС-переключатели растет на фоне увеличения инвестиций в инфраструктуру телекоммуникационных сетей. Разработка позволяет создать элементную базу для развертывания мобильной сети радиосвязи, которую можно применять не только в телекоммуникационной, но и в аэрокосмической и автоматизированной испытательной отраслях, передает ТАСС в среду, 3 мая.

Современные радиочастотные микроэлектромеханические переключатели должны иметь высокую изоляцию, низкие перекрестные помехи, время переключения не более 1 мс и управляющее напряжение не более нескольких вольтов. Технологии МЭМС дают возможность не только придерживаться этой специфики, но и комбинировать разные возможности. Это позволяет открывать новые перспективы для снижения аппаратной сложности.

"Емкостные МЭМС-переключатели более предпочтительны для многих приложений, в том числе радиосистем и сетей 5G. Особенностью данной разработки является использование в конструкции емкостных МЭМС-переключателей дополнительного металлического электрода с плавающим потенциалом и тонкого диэлектрического слоя с высокой диэлектрической проницаемостью (TiO2)", – подчеркнул руководитель Дизайн-центра микроэлетроники ЮФУ Андрей Ковалёв.

Разработка российских ученых сильно отличается от стандартной технологии создания твердотельных радиочастотных переключателей на основе PIN-диодов и FET-транзисторов на подложках GaAs. Проект дает возможность создать современную электронную компонентную базу на основе радиочастотных МЭМС-технологий.