解决方案
SOLUTION
时间: 2023-11-24
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过去的十年中,射频MEMS开关已经在航空航天、国防、电信和射频自动化测试设备市场上进行了小批量应用。
然而,如今,大容量移动设备市场中越来越多的人对使用射频MEMS开关表现出浓厚的兴趣。他们希望通过这种先进技术来克服射频设计的挑战,并改善当今无线电技术的功能和性能。
RF MEMS是一项引人注目的先进技术,它能够利用标准的半导体处理设备进行制造,并通过片上系统(SoC)、CMOS上的MEMS或集成无源器件(IPD)技术实现与周围电路的高容量、低成本集成。
静电驱动的RF MEMS开关和可变电容器是实现低功率驱动和锁存的重要技术,但其高程度的非线性特性以及机械接触和制造效应(如薄膜应力梯度)使得设计这些设备变得极具挑战性。
因此,许多这样的设备经历了多年昂贵的硅学习周期才能上市。然而,通过快速、准确地模拟这些设备并在制造之前进行验证,可以大大缩短设计周期。 对于这些非线性RF MEMS元件的行为建模并不简单。由于其复杂的物理和瞬态行为,无法用解析公式精确地建模。
传统的基于体积的有限元工具也很难模拟这些设备的开启和关闭瞬态,因为设备开启和关闭状态之间的气隙会发生剧烈变化。
有限元分析(FEA)模拟需要复杂的网格变形或重新网格划分,而对开关进行静态仿真需要花费数小时的计算时间,瞬态仿真几乎不可行。这严重限制了传统有限元工具在设计探索和优化方面的价值。
下图是两个不同时间节点的压力分布结果:
开关执行器和接触板上的压力分布
幸运的是,Coventor的MEMS+和Coventorware解决了这些挑战,提供了一个全面的平台,用于设计射频开关和可变电容器。Coventor的解决方案允许快速、准确地模拟这些设备的行为,并提供了对其复杂物理和瞬态行为的深入理解。
它们使用先进的建模技术,能够精确地捕捉到开关的非线性特性和机械接触效应,从而实现高屈服和可靠的设计。
Coventor的平台还具备高度的仿真效率和灵活性。
它们能够在较短的时间内完成对设备行为的模拟,并且可以进行多种设计探索和优化。这为设计师提供了更多的创造空间和灵感,加速了设计流程并降低了开发成本。
通过Coventor的MEMS+和Coventorware,设计师们可以克服RF MEMS设计中的挑战,快速、高效地实现高屈服和可靠性的设备。这个全面的平台为射频开关和可变电容器的设计提供了强大的支持。