在 2019 年，Qorvo 宣布收購高性能 RF MEMS 天線調(diào)諧應(yīng)用技術(shù)供應(yīng)商 Cavendish Kinetics， Inc.（簡稱：CK）。

在 Qorvo 看來，Cavendish Kinetics 的加入，讓公司能夠在天線調(diào)諧領(lǐng)域確立市場(chǎng)領(lǐng)先地位。多家全球領(lǐng)先的智能手機(jī)供應(yīng)商也通過采用 CK 的 RF MEMS 技術(shù)降低損耗并提高線性度，實(shí)現(xiàn)了天線性能的顯著提升。CK 優(yōu)化了該技術(shù)并擴(kuò)大了其適用范圍，將該技術(shù)應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施和國防等其他應(yīng)用，而 Qorvo 將在 CK 所做的出色工作基礎(chǔ)上繼續(xù)努力。

在今天，我們就跟大家談?wù)?RF MEMS。

二十多年前，哪些專門從事射頻電路的工程師就一直開始追求他們理想中的“開關(guān)”。按照他們的設(shè)想，這些開關(guān)在“開啟”的時(shí)候具有超低電阻，在“關(guān)閉”時(shí)具有超高電阻。此外，它們還將具備體積小、速度快、易于制造、能夠切換相當(dāng)高的電流、能夠承受數(shù)十億次開關(guān)循環(huán)，并且只需很少的功率即可運(yùn)行等優(yōu)勢(shì)。它甚至可以傳導(dǎo)數(shù)十甚至數(shù)百 GHz 的信號(hào)而完全沒有失真（接近完美的線性度）。

也許在一開始的時(shí)候，這種設(shè)想看起來就像一個(gè)白日夢(mèng)，但隨著 MEMS 的出現(xiàn)，這似乎成為了可能。

所謂，RF MEMS 開關(guān)，是一種是小型的微機(jī)械開關(guān)，功耗低，可以使用傳統(tǒng)的 MEMS 制造技術(shù)生產(chǎn)。它們類似于房間中的電燈開關(guān)，其中觸點(diǎn)打開或關(guān)閉以通過開關(guān)傳導(dǎo)信號(hào)。在 RF MEMS 器件的情況下，開關(guān)的機(jī)械組件只有微米級(jí)尺寸。與電燈開關(guān)不同，在 RF MEMS 開關(guān)中傳導(dǎo)的信號(hào)在射頻范圍內(nèi)。

這是一種不同于機(jī)電射頻開關(guān)和固態(tài)射頻開關(guān)的技術(shù)。

固態(tài)開關(guān)使用半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)行操作，例如硅或 PIN 二極管、FET（場(chǎng)效應(yīng)晶體管）和混合技術(shù)（結(jié)合了 PINS 和 FET），并使用硅基基板構(gòu)建。而 RF MEMS 開關(guān)則與不斷改進(jìn)的基于 RF-SOI（絕緣體上的硅）的開關(guān)競爭，后者是當(dāng)今市場(chǎng)上的主導(dǎo)解決方案。

RF MEMS 開關(guān)的開發(fā)早在 20 多年前就開始了，但當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)卻成功有限。這主要是歸咎于其可靠性。因?yàn)樯漕l開關(guān)需要經(jīng)受數(shù)十億次開關(guān)周期的考驗(yàn)，但找到足夠堅(jiān)硬以維持大量開關(guān)循環(huán)，同時(shí)又足夠柔軟以在閉合時(shí)形成良好接觸的材料一直以來都極具挑戰(zhàn)性。

但進(jìn)入最近幾年，RF MEMS 已經(jīng)成為了可能。它能夠可為包括智能手機(jī)、基礎(chǔ)設(shè)施和國防等任何類型的無線通信帶來巨大價(jià)值。

按照 Cavendish Kinetics 的說法，如今，智能手機(jī)使用 RF MEMS 進(jìn)行天線調(diào)諧和阻抗匹配，以動(dòng)態(tài)改變天線諧振，同時(shí)最大限度地提高功率傳輸；射頻 MEMS 技術(shù)也可用于射頻前端 （RFFE） 中的傳導(dǎo)路徑，以降低插入損耗并提高隔離度；在移動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施方面，也可以使用 RF MEMS 來執(zhí)行天線波束成形。

Qorvo 在收購 Cavendish Kinetics 的時(shí)候也談到，RF MEMS 設(shè)備用于在低、中和高頻段調(diào)諧智能手機(jī)的主天線和分集天線，從而帶來更強(qiáng)的信號(hào)和更高的數(shù)據(jù)速率。RF MEMS 具有出色的品質(zhì)因數(shù)、改進(jìn)的線性度和極低的插入損耗，從而最大限度地提高了性能，為提升 4G 和 5G 系統(tǒng)性能提供了巨大潛力。

從相關(guān)報(bào)道可以，現(xiàn)代智能手機(jī)擁有多達(dá) 8 根天線，以適應(yīng)隨著從 4G 到 5G 的無線過渡而不斷增長的多個(gè)頻段。為了更好地將天線與頻率匹配，沿天線嵌入的開關(guān)可以改變其配置，并在諧振設(shè)備（如電容器或電感器）中進(jìn)行切換，以微調(diào)天線的響應(yīng)。

對(duì)于這種應(yīng)用，當(dāng)前的手機(jī)制造商使用的是基于絕緣體上硅 （SOI） 技術(shù)的半導(dǎo)體開關(guān)。但 MEMS 器件可提供更高頻率和線性度的產(chǎn)品，這就使其成為有吸引力的替代品，特別是對(duì)于某些 5G 頻段，其受關(guān)注程度更高。

編輯：jq