Koplanare elektromagnetische Koppler zur Signalkontaktierung von RF-MEMS Bauelementen bei Mikrowellenfrequenzen

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Dieser Beitrag stellt einen koplanaren elektromagnetischen Signalkoppler als Kontaktierungstechnik für RFMEMS Bauelemente vor. Dabei wird das Mikrowellensignal ohne galvanische Verbindung von der Leiterplatine auf den Chip gekoppelt. Die Übertragungscharakteristik entspricht der eines Bandpasses, wobei die Mittenfrequenz durch die Länge der gekoppelten Leitersektion definiert wird. Zur experimentellen Verifikation des Koppelkonzeptes wurde ein Distributed-MEMS-Transmission-Line-Phasenschieber (DMTL) für das 24 GHz ISM Band gefertigt. Durch die Verwendung der Silizium Bulk-Technologie war es erstmals möglich, die verstellbaren kapazitiven Lasten zusammen an einem beweglichen Träger zu realisieren und somit eine analoge Stellbarkeit über den gesamten Auslenkungsbereich zu erreichen. Die normierte gemessene Einfügedämpfung der Kopplung durch die untere Waferebene beträgt nach simulierter Optimierung 0,13 dB - 0,17 dB. Die ersten verfügbaren Muster des Phasenschiebers wurden mit 5,4 Grad/mm differenzieller Phasenverschiebung pro Leitungslänge und 0,1 dB/mm Einfügedämpfung charakterisiert.