Skip to main content

Development of High-Performance and High-Reliability NEMS Switches for Smart Antenna Structures

Article Category

Article available in the folowing languages:

Przełączniki antenowe o wysokiej wydajności

Technologia przełączników nanoelektromechanicznych (NEM) może zmienić przyszłość komunikacji bezprzewodowej. Finansowani ze środków UE naukowcy zaprojektowali przełączniki NEM, które mogą znaleźć zastosowanie w antenach rekonfigurowalnych.

Gospodarka cyfrowa

Z uwagi na ich wysoki potencjał, przełączniki NEM są atrakcyjnymi komponentami do stworzenia nowej generacji kognitywnych systemów komunikacji bezprzewodowej. Jednak trudności produkcyjne związane z systemami litografii na poziomie submikronowym oraz wyposażeniem procesowym uniemożliwiają ich szerokie użycie. W ramach finansowanego przez UE projektu NEMSMART ("Development of high-performance and high-reliability NEMS switches for smart antenna structures") naukowcy odkryli sposób zwiększenia niezawodności przełączania elementów NEM. Badaniom poddano dwie alternatywne technologie przełączania częstotliwości radiowej. Objęły one przełączniki mikrocieczowe oparte na metalach ciekłych oraz przełączniki oparte na materiałach inteligentnych. Oparte na metodzie nawilżania na dielektryku podejście z użyciem elementów mikrocieczowych przyniosło nie do końca korzystne rezultaty, ponieważ kropelki ciekłego metalu przechodziły utlenianie i pozostawiały metaliczne osady. Dlatego naukowcy przeanalizowali zastosowanie w przełącznikach materiałów inteligentnych, co nie wiązało się z tarciem spoczynkowym ani zanieczyszczeniem. Materiałami tymi były materiały ferroelektryczne i z przejściem fazowym. Chociaż te pierwsze charakteryzowały się regulowanym współczynnikiem dielektrycznym, te drugie wykazały właściwości oporowe z powodu zmiany fazy materiału z amorficznej na krystaliczną. Współczynnik WŁ.-WYŁ. przełączników NEM był dużo niższy niż ich mikroelektromechanicznych i mikrocieczowych odpowiedników, jednak ten model przełączania nie zawierał żadnych wrażliwych części. Po pomyślnym rozwinięciu tej koncepcji, proponowane przełączniki NEM o wysokiej niezawodności oparte na materiałach inteligentnych będzie można łatwo integrować w architekturze anten, aby tworzyć wielofunkcyjne anteny rekonfigurowalne. W ten sposób projekt NEMSMART wytyczył drogę przełomowych zmian w projektowaniu i wdrażaniu anten od czasu wynalezienia anten tradycyjnych.

Słowa kluczowe

Przełączniki antenowe, nanoelektromechaniczne, komunikacja bezprzewodowa, anteny rekonfigurowalne, inteligentne anteny, przełącznik częstotliwości radiowej, mikrocieczowe, metale ciekłe, inteligentne materiały, architektury antenowe, projektowanie anten

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania