这就像回到一个你曾经熟悉的地方，却发现一切都变了。
几年前，当MEMS对我来说只是一个(n) FLA时，我决定试着弄清楚它是关于什么的。当时和我一起工作的人曾经与一家MEMS公司有联系-一家从事单片CMOS/MEMS的公司-所以这是我首先研究的。
当时我并没有对那个特定的故事做任何事情，但现在，几年后，我回到了那家公司——一切都变了。
这家公司就是卡文迪什动力学公司。我最近在这里和那里都简要地提到过MEMS收益率和智能手机天线调谐．但这些提到并没有深入到他们所做的事情。
我的记忆可能会让我失败，但我记得开关实际上是依赖于一个长期的MEMS烦人的摩擦来保持一个状态。卡文迪什动力学的目标是创造一种非易失性存储器，它可以在标准晶体管存储器的恶劣条件下生存。比如在太空中。
问题是，这是一个相当小的市场。因此，正如在MEMS世界中发生过很多次那样，他们回到了绘图板上，寻找新的方法和新的市场。这种方法不是将这些开关用作存储元件，而是用作可变电容。他们并不是简单地重复使用旧开关;他们也不得不重新定位。
他们的想法是创造一个射频调谐电路，将一个给定的天线用于不同的频段。现在，一部手机要么必须有多个天线，要么必须用一个天线处理多个频率。但在单天线情况下，天线将只针对一个频率进行优化;剩下的将是低效的。
重新调整天线意味着对正在使用的特定频段进行重新优化。这是用可变电容完成的。但它必须以一种与射频信号(模拟、高电压、高频)和消费者友好的产量一致的方式来完成。卡文迪什动力学公司正试图将天线从700兆赫调整到2.5兆赫，覆盖41个不同的频段。
任何射频电路都至少要通过一件事来判断:质量。或损失。或者q，或者其他用来判断“好”电路的各种参数。这可能听起来微不足道，但根据卡文迪什动力学(Cavendish Kinetics)的说法，经常被吹捧和规范的“插入损失”因素并没有那么有意义。这个数字只在驾驶50-?电话线——大多数手机天线都没有。
卡文迪什动力学研究所关注的是“等效串联电阻”(ESR)。该模型将电路建模为具有一个与RF路径串联的简单电阻。更高的ESR意味着更大的阻力和更大的损失。他们说，一种典型的方法，BST(钡锶钛酸盐)可变电容器增加高达3 ?，这意味着3.5 dB的损失，抵消了60%的数据速率增益，你希望首先做调优。在频谱的另一端，一个高质量的离散帽可以增加0.25 ?。
所以他们需要一种对ESR比较简单的方法。如果你要在大块硅中构建一个MEMS开关，那么你就依赖于氧化层的基本电容。问题是，电压太低就会击穿。因此，您最终需要将多层叠加起来，以增加整体崩溃脆弱性。这种方法会导致更高的ESR。
另一种方法是有各种固定的盖子，然后用一个单独的开关来选择它们。这里的问题是开关是串联的，并增加了ESR。
相反，卡文迪什动力学公司决定用金属堆建造可切换的电容器。它们只使用一层电介质，降低了ESR，同时允许它们处理高达650v的电压(尽管看起来它们的规格只有50v，与射频信号一致)。这也把盖子放在金属所在的地方，也就是信号所在的地方，它以一种rf友好的方式布置，用更厚更宽的金属。
所以我们看到的是开关——事实上，这是最经济的称呼方式——但实际上，每个开关实际上是一个可变的上限，可以取两个值中的一个。开关动作使电容器板向上或向下移动，因此所有电路看到的是电容帽，而不是开关。
在帽室本身，有机械停止到位，以确定电容器板的两个位置。平板通过驱动电压移动;电压不是关于设置板的位置(所以它不像BST，一个模拟电压值设置电容值)。电压实际上更多的是关于板从一个位置移动到另一个位置的速度。
现在他们使用22到24伏的电压，这是由30伏的内部电荷泵产生的。他们可以调整每种设计的实际电压，他们说，较低的电压通常会提供更好的q。但从开关的角度来看，如果电压太低，他们就无法进行良好的接触。如果它太高，那么他们就有可能把盘子用力撞到止损处。
即使采用这种“数字”方法，任何给定开关的电容都可能变化。所以一个“电容器”实际上是由几个并联的小电容器组成的;平均有助于消除电容变化。然后，它们可以形成一个阵列，为不同的电容值提供不同的组合。它基本上是一个单杆32投开关(5位选择)。
使用金属堆叠也使它更容易集成的盖子整体与电路。没有任何工艺步骤会危及晶体管的完整性。释放和密封是在真空中进行的，以清除开关室中任何可能导致粘阻问题的污染物(粘阻不再是他们的朋友)。他们不使用任何吸尘器来保持足够的真空。模具在没有包装的情况下(所谓的芯片级包装，或CSV)进行碰撞和销售，因此没有后处理包装并发症。
所有这些的结果是ESR约为0.3 ?这意味着1 dB的损失，或者在没有损失的情况下减少20%的数据速率增益(与BST减少60%相比)。
今年夏天他们首次亮相这项新技术，使战略客户可以使用。挑战在于证明它们是一致和可靠的——设备可以反复切换，始终提供一致的结果。他们声称已经证明了数十亿个切换事件没有任何问题。
所以他们开始了;在接下来的一两年里，我们将看到这项技术在下一代手机中的应用情况。
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