Ｋ波段可调功率分配比的ＭＥＭＳ五端口环形结研究

本文提出了一种基于MEMS悬臂梁开关的五端口环形结的结构，以实现可调谐的功率分配比。在结构上，采用MEMS悬臂梁开关控制环形结信号线是否接地短路，进而控制整体电路的拓扑结构，达到输出端口的功率分配比可调的效果。建立了五端口环形结等效电路的S参数微波系统模型，并通过理论模型与仿真结果相比较，验证了模型的正确性。利用该模型可知，对于四分之一波长时，在UP态，端口1的微波信号功率被等分至端口2和端口4，端口3和端口5近乎无输出；在DOWN态，端口1的微波信号功率被分至端口2、端口3、端口4和端口5输出，其中端口2和端口4的输出功率相等，而端口3和端口5的输出功率占端口2或端口4的一半。经过有限元软件验证，在K波段中心频率22 GHz附近，UP态时S_11，S_31，S_51均小于-20 dB，S_21，S_41均大于-3.3 dB；DOWN态时S_11小于-17 dB，S_21-S_31和S_41-S_51均接近3 dB，验证了设计的有效性。