针对单刀多掷开关(SPMT)在相控阵雷达、宽带收发器中用于切换滤波器和传输线时需要满足宽频带、高隔离度的性能需求, 设计了一种宽频带、高隔离度的MEMS单刀三掷开关(SP3T)。通过ANSYS电磁仿真软件中的HFSS模块对MEMS SP3T开关进行优化, 利用COMSOL软件对上电极的机械性能进行仿真。仿真结果表明, 所设计的MEMS SP3T开关可工作在1~90 GHz的频带内, 且插入损耗小于1 dB@90 GHz, 隔离度大于35 dB@90 GHz, 其整体体积约为075 mm3。

目前通讯、导航等领域对单刀多掷开关有广泛的需求，而此类开关存在体积大、工作频带窄、插入损耗大、隔离度低等问题。文章设计了一种串联接触式双边多触点型RF MEMS单刀六掷开关。开关的下电极上设有三个圆形触点，远端连接有喇叭状过渡带，其上是带有带状孔的“X”形上电极，通过减小接触电阻和耦合电容来改善射频性能。经HFSS软件仿真优化，该开关工作频率可覆盖L~Ka波段，且在26.5 GHz下，插入损耗≤ 0.3 dB，隔离度≥ 37 dB，性能良好，尺寸为1.05×1.05×0.5 mm3。结果表明，设计的单刀六掷开关射频性能具有较大优势，同时满足小型化的要求，因此在L~Ka波段的导航、认知无线网络以及微波测试等领域具有较大的应用前景。

针对传统RF MEMS单刀双掷(SPDT)开关应用存在频段低、插入损耗高、隔离度低等问题，设计了一种混合型SPDT开关，通过在一条通路上设置接触式开关和电容式开关，实现了在L~E频段下的低插入损耗和高隔离度。通过设计蛇形上电极结构，降低了上电极的弹性系数，进而降低开关上电极下拉所需的驱动电压。采用HFSS仿真软件对混合型SPDT开关的射频性能参数进行了优化，并利用COMSOL对开关的蛇形上电极进行应力-位移分析。仿真结果表明，在DC~90 GHz的频段下，SPDT开关的插入损耗小于1.5 dB @90 GHz，隔离度大于52 dB @67 GHz、29 dB @90 GHz。此开关适用于无线通信系统、雷达系统和仪器测量系统等对工作频段要求高的领域内。