二十年前，专门研讨射频电路的工程师想象了一种“抱负的开关”。这种开关“翻开”时，它将具有超低电阻，“封闭”时将具有超高电阻等等。它体积细巧，快速，易于制作，可以切换相当大的电流，可以接受数十亿次的开-关循环，而且只需很少的电源即可作业。它可以将信号传导至几十乃至几百兆赫兹，而且彻底没有失真（挨近完美的线性度）。
这不是想入非非的作业，在新式的大型职业中现已有了为这种改变准备好的商场。在微机电体系（MEMS）的打破下，重大项目遍及美国和欧洲。许多是由国防高档研讨计划局（Defense Advanced Research Projects Agency ）或欧盟杰出网络赞助（European Union Network of Excellence）的。
而现在，经过更长时刻，更动乱的技能开发尽力之后，RF MEMS开关总算呈现了走向商业成功的路途。
在美国，尤其是两家公司好像在快速开展和竞赛剧烈的商场中现已站稳了脚跟。一家是坐落加利福尼亚州尔湾市GE Ventures的子公司Menlo Micro。该公司联合创始人兼高档副总裁Chris Giovaniello标明，他们在航空航天，军事和无线基础设施职业具有30多个客户。
与此一起，上一年10月被抢先的无线设备和体系制作商Qorvo收买的Cavendish Kinetics建立的初衷是为了开发用于智能手机等范畴的RF MEMS开关。两边都没有发布这个买卖的详细条款，但 Cavendish已在至少三轮融资中筹集了超越5800万美元（半导体巨子ADI公司还出售用于测验和仪器运用的RF MEMS开关。）
在阅历了绵长而动乱的间歇性期望幻灭之后，RF MEMS开关取得了成功。“经过许多许多公司的测验，咱们成功了这两个，在这个进程中或许有20家公司关闭了，并引起了剧烈的竞赛， ”Gabriel Rebeiz说，他是RF MEMS研制的前驱，也是加州大学圣地亚哥分校的电气工程学教授。
“关于技能草创公司来说，10%的成功率是正常的。”
新器材将机电继电器开关的某些最佳功用（超低电阻和走漏电流以及十分高的线性度）与半导体开关的一些长处结合在一起：小尺度，十分高的牢靠性和巩固性。从概念上讲，它们类似于继电器开关。在操作中，静电力将被称为致动器或悬臂的导电束拉向电触点。与继电器由电磁体触发的继电器不同，RF MEMS开关运用50至100伏特范围内的简略直流电压来发生静电场，该电场将电子束拉至触点。（相对较高的电压来自在3V至5V电路电压供电的DC-DC转换器。）因为磁场是静态的，因而电流和功耗十分低。
Giovaniello说，最困难的技能应战之一是找到一种可以接受数十亿次曲折进程的导电合金。他说：“真实的问题是执行器。” “这正是GE投入许多精力开发合金的当地。咱们现已开发了一些高导电性的专有合金，这些合金真的十分合适继电器运用。可是它们的机械强度极高，简直就像多晶硅相同。
他弥补说：“几十年来，GE在用于喷气发动机的合金方面做了许多作业，实际上是其间一些人协助咱们处理了一些根本的牢靠性问题。” Menlo没有泄漏其合金的成分，可是GE和Menlo的工程师在大约五年前编撰的研讨论文标明，他们其时正在运用镍和金的独自合金。
Giovaniello说，Menlo的一些客户正在无线基站，军用无线电或相控阵雷达中运用这些设备（尺度约为50 x 50微米）。先进的无线电和无线体系越来越多地处理许多不同的频带，每个频带由一个或多个不同的滤波器“挑选”。他说：“咱们的客户射频中有20个滤波器。” “当您有必要运用传统开关在许多滤波器之间进行挑选时，经过一切开关来挑选一切不同的滤波器会形成很大的丢失。” 他解说说，功率损耗总计为3到4分贝，并指出下降3 dB意味着损耗高达50％。
一起，Qorvo的方针是智能手机内部的运用（Menlo Micro也是如此）。Qorvo技能开发高档总监朱Julio Costa标明，这是一个巨大的商场，每年售出约十亿部智能手机，但对组件的要求也极为严厉。“您的电话是您日常日子的重要组成部分，因而，假如［新组件］是不牢靠的，它将不会被兼并。”
Costa解说说，智能手机中的设备有两种显着的或许用处。Qorvo寻求的第一个是天线调谐。现代的智能手机最多具有八个天线，以包容跟着无线网络从4G过渡到5G而不断增加的许多频带。为了更好地使天线与频率匹配，沿着天线嵌入的开关可以更改其装备，还可以切换到电容器或电感器之类的谐振设备，以微调天线的呼应。关于这种运用，手机制作商现在运用依据绝缘体上硅（SOI）技能的半导体开关。可是，MEMS设备或许具有更高的频率和线性度，使其成为有吸引力的代替计划，尤其是关于某些5G频段，Costa说。他期望看到手机在“几年之内”可以将这些开关整合进去。
在欧洲，长时间的研制项目也在紧随其后。一家名为AirMems的草创公司正在依据法国里摩日大学的作业来营销RF MEMS开关。而在德国，研讨所IHP（高性能微电子立异）开发的进程中，集成了RF MEMS开关直接到双极CMOS芯片。
Giovaniello在一次广泛的采访中说，无线，雷达和仪器运用仅仅是开端。他宣告Menlo Micro现已设法经过其间一个微型开关传导20安培的电流，他想象该设备将作为一种“可复位的，电子操控的保险丝”在未来发挥作用。
他弥补说：“每隔几代人，都会呈现一种新技能，为您供给一种不同的开关制作方法。” “ 100年前只要机械设备，然后有真空管，然后是晶体管，然后是集成电路。假如您考虑一下，它们都是进行切换的不同方法。
“这便是咱们喜爱描绘这种抱负开关技能的方法。它是机械和半导体范畴的佼佼者的结合，但终究，它是一种用于制作开关的新工艺技能，它将使咱们和咱们的合作伙伴在未来十年内出产成百上千种不同的产品。”
