MEMS電容器llld可被配置 為具有大約16fF的電容變化。
[0024] 在該配置中，可實現(xiàn)大約16fF的分辨率，但是均勻陣列的這種配置將導致總陣 列電容從4pF下降為3. 234pF。因此，盡管為一個以上的位的分辨率放棄一個電容器插槽 (slot)，在總調諧范圍內僅花費邊際損耗（marginalloss)，但進一步提高陣列的分辨率更 嚴重地影響了系統(tǒng)的性能。該折中方案對于一些低調諧范圍濾波器和天線是可接受的，但 是這種解決方案限制了可能的應用。如上面進一步所討論的，該方法的另一個缺點是雖然 一些電容器寄生效應隨著位的調整而調整，但是其他電容器寄生效應依然恒定，造成在調 諧范圍與寄生效應之間的有效比率減小。
[0025] 因此，不是通過改變一個或多個MEMS電容器111的各個電容范圍來調整第一子陣 列110的分辨率，第一子陣列110可與第二子陣列120并行使用，第二子陣列120被配置為 提供低于第一子陣列110的分辨率的精細調諧。具體而言，例如，當?shù)谝蛔雨嚵?10包括第 一切換技術的電容部件（例如，MEMS電容器111)時，第二子陣列120可包括與第一切換技 術不同的第二切換技術的部件。尤其地，第二子陣列120可包括固態(tài)控制部件121 (例如， 可變或開關部件）。第二子陣列120可包括模擬器件，但是在第二子陣列120包括使用開關 的開關電容器陣列的情況下，可實現(xiàn)進一步的優(yōu)點。
[0026] 尤其地，參照在圖2中所示的示例性配置，第二子陣列120可包括第二數(shù)量m的固 態(tài)控制部件121 (例如，第一固態(tài)控制部件121a、第二固態(tài)控制部件121b等，直到第m個固 態(tài)控制部件121m，其中，m> = 1)。在圖2所示的配置中，每個固態(tài)控制部件121可包括與 固定電容器123串聯(lián)的固態(tài)開關122?？墒乖谌魏位寤蚧A晶體管技術上的硅CMOS或 NM0S(例如，塊、絕緣體上硅（SOI)或藍寶石上硅（SOS))構造每個固態(tài)開關122?？商娲?， 可使用場效應晶體管（FET)、高電子迀移率晶體管（HEMT)、異質結雙極性晶體管（HBT)或其 他開關配置來提供每個固態(tài)開關122,可使用SiGe、GaA或各種其他已知的化合物半導體中 的任一個來構成這些晶體管。在又一個替換物中，MEMS開關可代替每個固態(tài)開關122,以控 制每個固定電容器123的啟動（activation)。
[0027] 每個固定電容器123可與相應的固態(tài)開關122緊密結合，以便保持高Q值。每個 固定電容器123可為單層或多層器件并且可包括金屬-絕緣體-金屬（MM)結構、MM電 容器的多層綜合（multi-layergeneralization)、交叉（例如，單層）構造或電容器結構設 計的組合。雖然圖2示出了第一和第二子陣列110和120包括彼此并聯(lián)連接的單獨調諧部 件，但是可以各種串并聯(lián)的組合來配置部件的特定布置，以便實現(xiàn)與損耗、電壓處理、寄生 效應和/或其他性能特征相關的要求。
[0028] 無論特定的配置如何，第一子陣列110和第二子陣列120的組合可用于以緊湊的 外形和共同的適當調整的MEMS設計來提供寬的調諧范圍以及精細調諧，從而可允許產生 比傳統(tǒng)設計更具經濟效益的電容器陣列，同時依然能夠快速地細調。例如，每個固態(tài)控制部 件121可提供小于每個MEMS電容器111的電容調諧范圍的電容調諧范圍（例如，小于或等 于每個MEMS電容器111的電容調諧范圍的大約一半（1/2))。尤其地，固態(tài)控制部件121可 限定電容的二進制集合（binaryset)，其中，第二子陣列120的每個電容器i可提供的電容
【主權項】
1. 一種調諧部件的可編程組合件，包括： 一個或多個第一可切換部件，包括第一切換技術；以及 一個或多個第二可切換部件，包括與所述第一切換技術不同的第二切換技術； 其中，所述一個或多個第一可切換部件以及所述一個或多個第二可切換部件被配置為 輸送組合式可變電抗。
2. 根據權利要求1所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個第一可切 換部件包括一個或多個固態(tài)受控器件；并且 其中，所述一個或多個第二可切換部件包括一個或多個微機電（MEMS)電容器； 其中，所述組合式可變電抗包括組合式可變電容。
3. 根據權利要求2所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個固態(tài)受控 器件包括耦接至一個或多個固態(tài)電容器的一個或多個開關。
4. 根據權利要求3所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個開關包括 互補金屬氧化物半導體（CMOS)開關。
5. 根據權利要求3所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個開關包括 絕緣體上硅（SOI)或藍寶石上硅（SOS)開關。
6. 根據權利要求3所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個固態(tài)電容 器中的每一個包括金屬-絕緣體-金屬（MIM)電容器或者MIM電容器的多層綜合。
7. 根據權利要求2所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個固態(tài)受控 器件位于所述一個或多個微機電電容器下方或上方。
8. 根據權利要求2所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個固態(tài)受控 器件中的每一個提供比所述一個或多個微機電電容器中的每一個的電容范圍小的電容調 諧范圍。
9. 根據權利要求8所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個微機電電 容器中的每一個提供大約0. 25pF的電容調諧范圍；并且 其中，所述一個或多個固態(tài)受控器件中的每一個提供大約〇. 125pF或更小的電容調諧 范圍。
10. 根據權利要求8所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個固態(tài)受控 器件包括具有不同的電容調諧范圍的多個固態(tài)受控器件。
11. 根據權利要求8所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個微機電電 容器中的每一個提供第一預定電容調諧范圍；并且 其中，所述一個或多個固態(tài)受控器件中的每一個提供小于或等于所述第一預定電容調 諧范圍的大約一半（1/2)的電容調諧范圍。
12. 根據權利要求11所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個固態(tài)受 控器件限定電容的二進制集合，其中，所述一個或多個固態(tài)受控器件中的每個電容器i提 供所述第一預定電容調諧范圍的大約^的電容調諧范圍。
13. 根據權利要求1所述的調諧部件的可編程組合件，其中，所述一個或多個第一可切 換部件以及所述一個或多個第二可切換部件被布置在單個單片半導體管芯中。
14. 一種制造調諧部件的可編程組合件的方法，所述方法包括： 制造包括第一切換技術的一個或多個第一可切換部件；以及 在所述一個或多個第一可切換部件的頂部、下方或旁邊安裝一個或多個第二可切換部 件，所述一個或多個第二可切換部件包括與所述第一切換技術不同的第二切換技術； 其中，所述一個或多個第一可切換部件以及所述一個或多個第二可切換部件被配置為 輸送組合式可變電抗。
15. 根據權利要求14所述的方法，其中，制造所述一個或多個第一可切換部件包括制 造一個或多個固態(tài)受控器件；以及 其中，在所述一個或多個第一可切換部件的頂部、下方或旁邊安裝所述一個或多個第 二可切換部件包括制造一個或多個微機電（MEMS)電容器。
16. 根據權利要求15所述的方法，其中，制造一個或多個固態(tài)受控器件包括制造耦接 至一個或多個固態(tài)電容器的一個或多個開關。
17. 根據權利要求16所述的方法，其中，制造所述一個或多個開關包括制造互補金屬 氧化物半導體（CMOS)開關。
18. 根據權利要求16所述的方法，其中，制造所述一個或多個開關包括制造絕緣體上 硅（SOI)或藍寶石上硅（SOS)開關。
19. 根據權利要求16所述的方法，其中，制造一個或多個固態(tài)電容器包括制造金屬-絕 緣體-金屬（MIM)電容器或者MIM電容器的多層綜合。
20. -種制造調諧部件的可編程組合件的方法，所述方法包括： 在單個單片半導體管芯中制造包括第一切換技術的一個或多個第一可切換部件以及 包括第二切換技術的一個或多個第二可切換部件； 其中，所述第二切換技術與所述第一切換技術不同；并且 其中，所述一個或多個第一可切換部件以及所述一個或多個第二可切換部件被配置為 輸送組合式可變電抗。
【專利摘要】本主題涉及用于布置和控制調諧部件的可編程組合件的系統(tǒng)和方法，其中，在單個陣列中組合多于一種形式的切換技術。具體而言，這種陣列可包括：一個或多個第一可切換部件，包括第一切換技術(例如，一個或多個固態(tài)受控器件)；以及一個或多個第二可切換部件，包括與第一切換技術不同的第二切換技術(例如，一個或多個微機電電容器)。然而，一個或多個第一可切換部件以及一個或多個第二可切換部件可被配置為輸送組合式可變電抗。
【IPC分類】H01L29-00
【公開號】CN104520996
【申請?zhí)枴緾N201380034878
【發(fā)明人】阿瑟·S·莫里斯
【申請人】維斯普瑞公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2013年4月30日
【公告號】EP2845232A2, US20130314175, WO2013166008A2