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RF MEMS开关作为MEMS器件中最为重要的元件之一,是构成MEMS滤波器、谐振器、可变电容和移相器的基础器件,在雷达系统、卫星通信系统、无线电通信和仪器仪表中具有巨大的应用价值。针对现有RF MEMS开关存在的驱动电压高、响应速度慢和高频段射频性能差等问题,本文提出了一种基于复合薄膜新型压电驱动RF MEMS开关。本论文主要工作可以总结如下:1.依据新兴材料石墨烯、钛酸铋钠和形状记忆聚合物的优良特性和压电驱动原理,提出了一种基于复合薄膜新型路压电驱动RF MEMS开关,并详细描述了该RF MEMS开关的基本结构和工作原理。利用薄板弯曲小挠度理论分析计算了复合薄膜单位面积上的所承受的压电驱动力,选取了RF MEMS开关各个结构的材料类型,并计算了开关复合薄膜的力学性能参数。通过仿真分析表明:该RF MEMS开关可以实现10.5V的低驱动电压;1.8μs的闭合时间和1.75μs的释放时间;在0.1~60GHz范围内,开关的插入损耗小于0.6dB;隔离度在谐振频率50GHz处高达-47dB;开关的电容比为116。2.对RF MEMS开关的驱动电压和响应时间(闭合时间和释放时间)进行了优化分析,并得到以下结论:1)随压电驱动电极厚度的增加,RF MEMS开关的驱动电压和释放时间均增加;2)随压电驱动电极长度的增加,开关的释放时间增加,当长度为50μm时,释放时间仅有1.2μs,而驱动电压先迅速降低,后基本保持不变;3)随压电驱动电极宽度的增加,开关的驱动电压变化和释放时间变化均表现为非线性,当压电驱动电极宽度为120μm时,开关达到最小驱动电压8.3V;4)由于钛酸铋钠基无铅压电陶瓷的多次压电效应现象,随压电驱动电极尺寸的变化,RF MEMS开关闭合时间的变化表现为非线性。当压电驱动电极宽度为100μm,开关具有最短闭合时间1.53μs。3.对RF MEMS开关的射频性能进行了优化分析,并得到以下结论:1)压电驱动电极的尺寸参数对开关的射频性能几乎没有影响;2)复合薄膜宽度对RF MEMS开关射频性能影响较明显,随复合薄膜宽度的增加,开关的插入损耗也增加,当宽度为50μm时,开关在0.1~60GHz范围内的插入损耗小于-0.37dB。当宽度为90μm时,开关在谐振频率52GHz处具有约-56.54dB的最大隔离度;3)介质层的介电常数对开关的插入损耗影响较小,而介电常数对开关的隔离度影响较为明显,随介电常数的增加,开关的隔离度增加,谐振频率降低。4.利用Paris定律对RF MEMS开关的疲劳寿命进行了估算,估算出该新型压电驱动RF MEMS开关在周期性工作约7.95?10~8次后,复合薄膜会出现疲劳断裂,使得开关失效,不能进行正常工作。