研究电子信息领域中微机电系统的应用

摘要：在当今信息技术时代当中，微电子技术成为了基础和核心。随着微电子技术从原本的二维加工逐步变成三维加工，微电子技术显著影响到信息技术乃至人们的生活。微机电系统也就是微电子机械系统，成为了电子和精密机械加工技术良好结合的事物，成为了多学科互融的全新范畴。在全球经济发展中，电子通信技术产业身为基础性产业具备了十分重要的位置，微机电系统体现出的高科技含量成为了电子信息技术产业的主要代表，微机电系统的发展能力则会体现出我国总体电子信息产业的发展能力。

关键词：电子信息；微机电；系统；技术

微机电系统身为全新的科学技术，通过长期发展乃至对当前高科技含量技术的运用，持续研发并打造出集成元件，显著提高了运用微机电系统领域的效率与功能，从而将微机电拥有的价值展现出来。微机电系统在持续发展和应用当中，显著改变了科技和人们的生活。尤其对于目前电子与制造业的长期创业发展当中，令微机电大多运用于诸多范畴内，而其所具备的低成本、高性能等特点也被人们所重视，以此令其被应用于电子信息领域中。

一、微机电系统的概述

（一）微机电系统的概念

在20世纪60年代，微型硅压力传感器通过加利福尼亚与贝尔实验室研发得出。20世纪70年代又将微型继电器乃至硅片色谱仪等设备研发出来。在20世纪70、80年代，科学工作者通过微机械技术，打造出更多具备微小尺寸的机械零部件。到了1989年，美国国家科学基金会将微电子技术應用在电机系统中的概念提出来，从而，微机电系统变成了研发的重点。微机电系统的目标则为分析具备智能化的微系统，微机电系统应用在电子通信范畴中的技术主要是光学微机电系统[1]。

（二）微机电系统的特点

上世纪八十年代，微机电技术在诸多技术乃至设备技术的帮助下快速成长。微机电系统已经变成微电子技术发展后的一个新动力，对国民经济乃至军事力量方面极为有利。而其具备的特点则包含以下方面：首先，规格微小，可以将其运用于大量间断设施中，其次，重量轻，因为关键制造材料是单质硅，重量较轻，不会对安装设施形成负担。再次，耗能低、价格低，此系统所需的能耗较低，仅需极少的能源供应则能够长期稳定运转。最后，稳定性佳，因为其制造的关键材料为单质硅，所以，具备了良好的散热性乃至抗性。

二、微机电系统在电子信息领域中的应用

（一）MEMS天线

对于电子信息领域而言，微型天线具有显著的意义，能够应用在GPS全球定位、蓝牙传输、WLAN局域网当中的通讯领域。当前，源于微机械的加工方式已经运用于微型平面与三维天线当中，不止显著缩小了天线的规格，还显著提高了天线的效率。依照目前实际状况来讲，MEMS天线的发展方向为以下两种：首先，简化相控阵天线运用MEMS开关。其次，变波束天线，这一天线运用了MEMS开关，依照实际所需改变天线的波束与频率，能够在相同天线构造方面完成多种功能。当前，在微机电系统中，已经有效研制出MEMS集成有源天线、毫米波双频天线乃至微带天线等微型MEMS类的天线。

（二）微波收发机

收发机在无线通讯当中十分重要，主要是通过数字电路、功率放大器、锁相环乃至低噪放大器等形成。透过相应组件、电路以及MEMS器件完成微波收发器的集成收发，而且对功放输出完成高品质的网络匹配。透过微机电系统形成的相应组建，能够良好构成完善的系统，不但能够转变微波收发机的相应功能以及系统兼容性，还能够显著完成集成高密度与低成本。

（三）光纖通信网络

光纤通信网络由传统角度而言，其信息数据在传输模式方面则为光、电、光，透过交叉节点与改变开关完成光纤通信。可是，这一传输方式在某种程度中束缚了宽带网的价值，成为通信网络发展当中的阻碍。透过微机电系统形成微镜阵列，能够由一束光纤内把光谱内容直接传输至另一束光纤中。假如在透过微机电系统相应辅助器件，乃至能够完成终端带终端相互间的全光网状况，例如损耗补偿器件、可变光衰减器以及可调滤波器等。

并且，微机电系统还能够用在光通信传输当中，例如可调激光器，这一激光器透过一个微机电系统设备对共振腔给予掌控，仅需调控共振腔的长度，则能够具有调节光波长的效果。垂直共振腔面型激光器VCSFL成为全球首个可调激光器，透过与微机电系统给予融合，能够在光纤内完成OC192乃至OC48的通信传输标准。源于MEMS的可调激光器能够令光纤网络更为具备弹性，可以依照实际所需给予伸缩。

（四）微机电系统在电子信息硬件的应用

电容器大量使用在射频电路当中，透过微机电技术能够降低阻抗串联形成的影响，完成Q值提高以及插入损耗降低。电感器成为VCO性能、阻抗匹配网络、调谐电路与低噪放大器的重要性对元件给予影响，透过微机电系统对电路中的功耗、增益等性能参数给予改良，能够显著降低寄生效应，加强电感性能。

MEMS开关则用作收发、传送信号的切换器，与传统半导体元件对比，MEMS开关的隔离度较高、高频性良好、规格与功耗较低。MEMS开关在RF电路、机械构造乃至传导器件中均能够展现出良好的效果，能够显著提高电子通讯的能力。通过微机电系统形成的传输线，能够加强传输线的抗性，保障通讯信息数据在传输当中的稳定迅速。

移位器成为通信系统中的重要方面，传统移位器的灵敏度、规格、抗性乃性能均具有不足之处。可是源于微机电系统的移位器，不止频带宽、损耗低，并且能够与MMIC电路给予集成，能够显著提高基本性能。透过MEMS技术研发的腔体谐振器，其具备的优势能够令其具有良好的使用前景[2]。

三、结语

对于我国的科技领域而言，需要融合自身的特征，跟随国际微机电系统的发展步伐，打造出具备自主知识产权的技术，创建符合国情的微机电系统产业化基地，以此保障微机电系统的可持续发展。

参考文献：

[1]嵇绍宏.电子通讯技术的多领域应用解读[J].电子技术与软件工程，2013（19）：213214.

[2]王烟青，袁仕继，张英杰，等.北斗系统在远距离通信保障任务中的应用[J].四川兵工学报.2013（12）：89.

作者简介：袁英秋（1987），女，汉族，江苏常熟人，助理讲师，工学学士，主要研究方向：电子信息工程。