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Title:
COPLANAR SWITCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/033777
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device comprising a capacitor (200) for altering the impedance of a section of a coplanar waveguide, whereby the capacitance of the capacitor (200) can be altered. The capacitor (200) comprises, at least in part, a first electrically conductive connection (130), a second electrically conductive connection (131), and a third electrically conductive connection (121). The signal line (120) of the section of the waveguide is interrupted along a predetermined length (122). The first connection (130) connects the grounding lines (110, 111) of the waveguide, the second connection (131) also connects the grounding lines (110, 111) of the waveguide, and the third connection (121) connects both portions of the interrupted signal line (120).

Inventors:
MUELLER-FIEDLER ROLAND (DE)
WALTER THOMAS (DE)
ULM MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/003905
Publication Date:
April 25, 2002
Filing Date:
October 11, 2001
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
MUELLER FIEDLER ROLAND (DE)
WALTER THOMAS (DE)
ULM MARKUS (DE)
International Classes:
H01P1/12; H01P1/201; H01P3/00; H01P3/02; H01H59/00; (IPC1-7): H01P1/12; H01P1/201; H01P3/00
Foreign References:
US6016092A2000-01-18
Other References:
BARKET ET AL.: "DISTRIBUTED MEMS TRUE-TIME DELAY PHASE SHIFTERS AND WIDE-BAND SWITCHES", IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES., vol. 46, no. 11, November 1998 (1998-11-01), IEEE INC. NEW YORK., US, pages 1881 - 1889, XP000785377, ISSN: 0018-9480
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Claims:
Anspruche
1. Vorrichtung mit einer Kondensatoranordnung (200) zur Impedanzänderung eines Teilstücks eines koplanaren Wellenleiters, wobei die Kapazität der Kondensatoranordnung (200) änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoranordnung (200) eine erste elektrisch leitende Verbindung (130), eine zweite elektrisch leitende Verbindung (131) und eine dritte elektrisch leitende Verbindung (121) zumindest teilweise umfasst, wobei die Signalleitung (120) des Teilstücks des Wellenleiters auf einer vorgegebenen Länge (122) unterbrochen ist, wobei die erste Verbindung (130) die Masseleitungen (110, 111) des Wellenleiters verbinden, wobei die zweite Verbindung (131) die Masseleitungen (110, 111) des Wellenleiters verbinden und wobei die dritte Verbindung (121) die beiden Teile der unterbrochenen Signalleitung (120) verbindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, die zweite und die dritte Verbindung (130, 131, 121) metallische Verbindungen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Verbindung @g (121) mechanisch so verformbar ist, dass ein erster Abstand zwischen der ersten Verbindung (130) und der dritten Verbindung (121) und ein zweiter Abstand zwischen der zweiten Verbindung (131> und der dritten Verbindung (121) zumindest in einem Teilbereich der dritten Verbindung (121) änderbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Kapazität der Kondensatoranordnung (200) durch eine elektrostatische Kraft zwischen der ersten Verbindung (130) und der zweiten Verbindung (131) einerseits und der dritten Verbindung (121) andererseits bewirkbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoranordnung (200) in Abhängigkeit einer vorgegebenen elektrischen Spannung zwischen der ersten Verbindung (130) und der zweiten Verbindung (131) einerseits und der dritten Verbindung (12l) andererseits eine erste vorgegebene Gesamtkapazität und eine zweite vorgegebene Gesamtkapazität aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass die Kondensatoranordnung (200) die erste Gesamtkapazität aufweist, die erste Verbindung (130) eine erste Induktivität (210) in Reihe mit einer ersten Teilkapazität (201) der Kondensatoranordnung (200) zwischen der Signalleitung (120) und den Masseleitungen (110, 111) bildet und dass für den gleichen Fall die zweite indung (131) eine zweite Induktivität (211) in Reihe mit einer zweiten Teilkapazität t202) der Kondensatoranordnung (200) zwischen der Signalleitung (120') und den Masseleitungen (110, 1110 bildet, wobei die gemeinsame Impedanz der ersten Teilkapazität (201) und der ersten Induktivität (210) sowie die gemeinsame Impedanz der zweiten Teilkapazität (202) und der zweiten Induktivität (211) bei einer Betriebsfrequenz im Wesentlichen ihrem ohmschen Widerstand entspricht.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindung (130) und die zweite Verbindung (131) entlang des Wellenleiters einen dritten Abstand (133) aufweisen, wobei der dritte Abstand (133) etwa dem Äquivalent eines Viertels der Wellenlänge bei einer Betriebef rquenz entspricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsfrequenz etwa 77 GHz oder etwa 24 GHz vorgesehen ist.
9. vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Länge (122) derart vorgesehen ist, dass sich Reflexionen an einem Übergang zwischen der Signalleitung (120) und der zweiten Verbindung (121) kompensieren.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Länge (122) mehr als zwei Verbindungen die Masseleitungen (110, 111) des Wellenleiters verbinden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dass die Anzahl der Verbindungen, die die Masseleitungen (110, 111) des Wellenleiters verbinden, ungerade ist.
Description:
KOPLANARER SCHALTER Stand der Technik Aus der unveröffentlichten deutschen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 10037335. 2 ist eine Vorrichtung mit einem Kondensator zur Impedanzänderung eines Teilstücks eines koplanaren Wellenleiters bekannt, wobei die Kapazität des Kondensators änderbar ist und wobei eine Metallbrücke auf einer vorgegebenen Länge die unterbrochene Signalleitung des Wellenleiters überbrückt und je nach Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen der Metallbrücke und einer die Masseleitungen des Wellenleiters elektrisch leitend verbindenden Verbindung die Metallbrücke mechanisch verformbar ist und somit ein Schaltvorgang auslösbar ist. Im ausgeschalteten Zustand (off'-Zustand ; die Metallbrücke ist unten) wird ein Gro#teil der Leistung reflektiert. Im eingeschalteten Zustand ("on"-Zustand ; die Metallbrücke ist oben) wird ein Großteil der Leistung transmittiert.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemä#e Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass im eingeschalteten Zustand die Einfügedämpfung vermindert wird und dass gleichzeitig im ausgeschalteten Zustand die

Isolation des Schalters erhöht wird. Dadurch sind vorteilhafte Designänderungen an der Vorrichtung möglich, wie beispielsweise ein geringerer Abstand zwischen Brücke und Gegenelektrode bzw. geringere Feldstärkebelastung des Dielektrikums. Weiterhin wird durch die zusätzliche Verbindung zwischen den Masseleitungen des Wellenleiters die anziehende Fläche und somit die die Brücke nach unten ziehende Kraft vergrößert, wodurch die Schaltspannung erniedrigt wird.

Weiterhin ist von Vorteil, daß die erste, die zweite und die dritte Verbindung metallische Verbindungen sind. Dadurch finden sämtliche materialspezifische und prozesstechnische Vorteile der Verwendung von Metallen als elektrisch leitende Verbindungen erfindungsgemäß Verwendung.

Weiterhin, ist von Vorteil, dass die dritte Verbindung mechanisch so verformbar ist, dass ein erster Abstand zwischen der ersten Verbindung und der dritten Verbindung und ein zweiter Abstand zwischen der zweiten Verbindung und der dritten Verbindung zumindest in einem Teilbereich der dritten Verbindung änderbar ist. Dadurch wird mit einfachen Mitteln eine Kondensatoranordnung hergestellt, deren Gesamtkapazität veränderbar ist.

Weiterhin ist von Vorteil, dass die Anderung der Kapazität der Kondensatoranordnung durch eine elektrostatische Kraft zwischen der ersten Verbindung und der zweiten Verbinding einerseits und der dritten Verbindung andererseits bewirkbar ist. Dadurch sind mit einfachen Mitteln zwei Schaltzustände der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorsehbar, so daß eine sichere und schnelle Schaltbarkeit der Vorrichtung gewährleistet ist. Darüber hinaus ist dadurch der Schaltzustand der Vorrichtung jederzeit eindeutig definiert.

Weiterhin ist von Vorteil, dass die Kondensatoranordnung in

Abhängigkeit einer vorgegebenen elektrischen Spannung zwischen der ersten Verbindung und der zweiten Verbindung einerseits und der dritten Verbindung andererseits eine erste vorgegebene Gesamtkapazität und eine zweite vorgegebene Gesamtkapazität aufweist. Dadurch ist es möglich, durch Dimensionierung insbesondere der ersten, zweiten und dritten elektrisch leitenden Verbindung und der Dielektrizitatsschicht zwischen der ersten und dritten Verbindung bzw. zwischen der zweiten und dritten Verbindung die Betriebsfrequenz in weiten Grenzen unabhängig von der Entfernung der Masseleitungen des koplanaren Wellenleiters zu bestimmen. Ebenso ist die Einfügedämpfung hierdurch einstellbar.

Weiterhin ist von Vorteil, dass für den Fall, dass die Kondensatoranordnung die erste Gesamtkapazität aufweist, die erste Verbindung eine erste Induktivität in Reihe mit einer ersten Teilkapazität der Kondensatoranordnung zwischen der Signalleitung und den Masseleitungen bildet und daß für den gleichen Fall die zweite Verbindung eine zweite Induktivität in Reihe mit einer zweiten Teilkapazitat der Kondensatoranordnung zwischen der Signalleitung und den Masseleitungen bildet, wobei die gemeinsame Impedanz der ersten Teilkapazität und der ersten Induktivität sowie die gemeinsame Impedanz der zweiten Teilkapazitat und der zweiten Induktivität bei einer Betriebsfrequenz im Wesentlichen ihrem ohmschen Widerstand entspricht. Dadurch ist es möglich, eine besonders große Isolierung, das hei#t einen besonders großen Reflexionskoeffizienten, bei ausgeschaltetem Kurzschlussschalter zu erreichen.

Weiterhin ist von Vorteil, dass die erste Verbindung und die zweite Verbindung entlang des Wellenleiters einen dritten Abstand aufweisen, wobei der dritte Abstand etwa dem Äquivalent eines Viertels der Wellenlänge bei einer

Betriebsfrequenz entspricht. Dadurch kompensieren, sich die Reflexionen an den durch die Gegenelektroden, das heißt die erste und zweite Verbindung, mit der Brücke, das heißt der dritten Verbindung, gebildeten Kapazitäten in eingeschaltetem Zustand, das heißt für den Fall, dass die Kondensatoranordnung die zweite Gesamtkapazität aufweist.

Dadurch wird die Anpassung der Schalterstruktur erheblich verbessert, das heißt die Einfügedämpfung sinkt.

Weiterhin ist von Vorteil, dass als Betriebsfrequenz etwa 77 GHz oder etwa 24 GHz vorgesehen sind. Dadurch ist die erfindungsgemä#e Vorrichtung bei ACC-Anwendungen (Adaptive Cruise Control) bzw. bei SRR-Anwendungen (Short Range Radar) geeignet.

Weiterhin ist von Vorteil, dass die vorgegebene Länge derart vorgesehen ist, dass sich Reflexionen an einem Übergang zwischen der Signalleitung und der zweiten Verbindung kompensieren. Hierdurch wird die Einfügedämpfung des Schalters und somit die Anpassung im eingeschalteten Zustand verbessert.

Weiterhin ist von Vorteil, dass auf der Länge mehr als zwei Verbindungen die Masseleitungen des Wellenleiters verbinden.

Dadurch kann zum einen die Schaltspannung weiterhin erniedrigt werden, zum anderen erneut die Isolation im ausgeschalteten Zustand erhöht und die Einfügedämpfung im eingeschalteten Zustand vermindert werden.

Weiterhin ist von Vorteil, dass die Anzahl der Verbindungen, die die Masseleitunger @ des Wellenleiters verbinden, ungerade ist. Hierdurch kann die Schaltspannung erneut vermindert werden, weil eine die Masseleitungen verbindende Verbindung in der Mitte der Länge vorsehbar ist, wo bei vorgegebener

Kraft die größte Auslenkung erreichbar bzw. bei vorgegebener Auslenkung die geringste Kraft erforderlich ist.

Zeichnung Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Kondensatoranordnung in Draufsicht, wobei Schnittlinien A, B, C1 und C2 vorgesehen sind, Figur 2a die erfindungsgemäße Vorrichtung in Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie Cl, Figur 2b die erfindungsgemäße Vorrichtung in Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie C Figur 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung in Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie A, Figur 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung in Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie B, Figur 5 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung und Figur 6 ein Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Figur 1 zeigt einen mikromechanischen Hochfrequenzkurzschlussschalter als Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Kondensatoranordnung. Bei der erfindungsgemä#en Vorrichtung ist auf einem Substrat 100 ein koplanarer Wellenleiter aufgebracht. Der koplanare Wellenleiter besteht erfindungsgemäß insbesondere aus drei koplanaren elektrisch leitfähigen Leitungen, die, zumindest lokal, im wesentlichen

parallel zueinander geführt sind. Die Leitungen des koplanaren Wellenleiters sind insbesondere metallisch vorgesehen und auf das Substrat 100, insbesondere mittels eines oder mehrerer galvanischer Prozessschritte aufgebracht. Das Substrat 100 hat erfindungsgemäß insbesondere die Eigenschaft, einen geringen Verlustwinkel aufzuweisen. Die beiden äußeren der drei Leitungen des koplanaren Wellenleiters entsprechen einer ersten Masseleitung 11D und einer zweiten Masseleitung 111 und die mittlere Leitung entspricht einer Signalleitung 120 des koplanaren Wellenleiters. In Figur 1 ist in Draufsicht ein für die erfindungsgemäße Vorrichtung interessierender Ausschnitt eines solchen auf dem Substrat 100 geführten koplanaren Wellenleiters dargestellt. Die beiden Masseleitungen 110, 111 des koplanaren Wellenleiters sind mittels einer ersten elektrisch leitenden Verbindung 130 und mittels einer zweiten elektrisch leitenden Verbindung 131 verbunden-Sowohl die erste Verbindung 130 als auch die zweite Verbindung 131 ist hierbei beispielsweise direkt auf das Substrat 100 aufgebracht und weist eine geringe"Höhe" im Vergleich zur"Höhe"der Masseleitungen 110, 111 auf, das heißt die erste Verbindung 130 und die zweite Verbindung 131 verbindet die Masseleitungen 110, 111 an deren #Fu#" auf dem Substrat 100. Im Bereich der ersten Verbindung 130 und der zweiten Verbindung 131 ist die Signalleitung 120 des koplanaren Wellenleiters unterbrochen. Daher ist die erste Verbindung 130 und die zweite Verbindung 131 auch mit der Signalleitung 120 nicht elektrisch leitend verbunden. Auf die erste Verbindung 130 und auf die zweite Verbindung 131 ist erfindungsgemäß im Bereich der Unterbrechung der Signalleitung 120 eine Schicht eines in Figur l nicht dargestellten Dielektrikums aufgebracht. Die Fläche der Aufbringung des Dielektrikums kann dabei für die erste Verbindung 130 und die zweite Verbindung 131 zusammenhängend sein oder aber unterbrochen sein, sodass sowohl fur die

erste Verbindung 130 als auch für die zweite Verbindung 131 jeweils eine eigene Fläche des Dielektrikums vorgesehen ist.

Weiterhin ist die unterbrochene Signalleitung 120 mittels einer dritten elektrisch leitenden Verbindung 121-verbunden.

Die dritte Verbindung 121 ist hierbei erfindungsgemäß insbesondere in Form einer metallenen Verbindungsbrücke zwischen den Enden der unterbrochenen Signalleitung 120 vorgesehen. Die dritte Verbindung 121 ist jedoch erfindungsgemäß in einem gewissen Abstand zur Ebene des Substrats 100 vorgesehen, wobei der Abstand der dritten Verbindung 121 zum Substrat 100 bzw. zur ersten Verbindung 130 bzw. zur zweiten Verbindung 131 etwa der Höhe der Signalleitung 120 entspricht. Hierdurch"schwebt"-bei Abwesenheit von Kräften auf die dritte Verbindung 121-die dritte Verbindung 121 zwischen den Enden der unterbrochenen Signalleitung 120. Insofern wird die dritte Verbindung 121 auch als Brücke bzw. Metallbrucke 121 bezeichnet. In Figur 1 sind weiterhin eine erste, mit dem Buchstaben Cl bezeichnete Schnittlinie, eine zweite, mit dem Buchstaben C2 bezeichnete Schnittlinie, eine dritte, mit dem Buchstaben A bezeichnete Schnittlinie und eine vierte, mit dem Buchstaben B bezeichnete Schnittlinie dargestellt. Die erste Schnittlinie Cl schneidet die erfindungsgemäße Vorrichtung senkrecht zum Verlauf der Masseleitungen llO, III und der signalleitung 120 im Bereich der ersten Verbindung 130. Die zweite Schnittlinie C2 schneidet die erfindungsgemä#e Vorrichtung senkrecht zum Verlauf der Masseleitungen 110, 121 und der Signalleitung 120 im Bereich der zweiten Verbindung 131. Die dritte Schnittlinie A schneidet die erfindungsgemä#e Vorrichtung parallel zum Verlauf der Leitungen 110, 111, 120 des koplanaren Wellenleiters im Bereich der ersten Masseleitung 110. Die vierte Schnittlinie B schneidet die erfindungsgemä#e Vorrichtung parallel zum Verlauf der Leitungen 110, lll, 120 des koplanaren Wellenleiters im Bereich der Signalleitung 120 bzw.-dort wo die

Signalleitung 120 unterbrochen ist-im Bereich der dritten Verbindung 121. In Figur 1 ist weiterhin die erste Verbindung 130 beabstandet von der zweiten Verbindung 131 dargestellt. Dieser Abstand zwischen der ersten Verbindung 130 und der zweiten Verbindung 131 wird auch als dritter Abstand 133 bezeichnet. Erfindungsgemäß entspricht der dritte Abstand 133 beispielsweise etwa dem Äquivalent eines Viertels der Wellenlänge bei der Betriebsfrequenz.

In Figur 2a ist eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der ersten Schnittlinie Cl dargestellt. Es ist wiederum das Substrat 100, die erste Masseleitung 110 und die zweite Masseleitung 111 des koplanaren Wellenleiters dargestellt. Zwischen den Masseleitungen 110, 111 des koplanaren Wellenleiters ist die Signalleitung 120 des Wellenleiters angeordnet. In Figur 2a wird die räumliche Anordnung der ersten Verbindung 130 und der dritten Verbindung 121 hinsichtlich ihres Abstandes von der Oberfläche des Substrats 100 besonders deutlich. Die erste Verbindung 130 ist in Figur 2a direkt auf das Substrat 100 aufgebracht, während die dritte Verbindung 121 auf die Signalleitung 120 aufgebracht und-falls auf die dritte Verbindung 121 keine Kräfte einwirken-im Abstand der Höhe der Signal-bzw. Masseleitung llD, 111, 120 von der Ebene des Substrats 100 entfernt vorgesehen ist. Der in Figur 2a dargestellte Abstand zwischen der dritten Verbindung 121 und der ersten Verbindung 130 ist mit dem Bezugszeichen 135 versehen und wird auch als erster Abstand 135 bezeichnet.

In Figur 2b ist eine Schnittdarstellung der erfindungsgemä#en Vorrichtung entlang der zweiten Schnittlinie C2 dargestellt. Die Figure 2b entspricht völlig der Figur 2a bis auf den Unterschied, dass in Figur 2b die aus Figur 2a bekannte erste Verbindung 130 durch die zweite Verbindung 131 ersetzt ist. Entsprechend ist der erste

Abstand 135 durch einen zweiten Abstand 136 ersetzt, wobei der zweite Abstand 136 den Abstand zwischen der dritten Verbindung 121 und der zweiten Verbindung 131 bezeichnet.

In Figur 3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Schnittdarstellung entlang der dritten Schnittlinie A dargestellt. Es ist lediglich das Substrat 100 und die erste Masseleitung 110 sichtbar.

In Figur 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung entlang der vierten Schnittlinie B dargestellt. Auf dem Substrat 100 ist die Signalleitung 120 des koplanaren Wellenleiters vorgesehen. Die Signalleitung 120 ist auf einer vorgegebenen Länge 122 unterbrochen. In diesem Bereich überbrückt die dritte Verbindung 121 die Signalleitung 120. Hierbei verbindet die dritte Verbindung 121 die beiden durch die Unterbrechung der Signalleitung 120 hervorgerufenen Enden der Signalleitung 120. Die dritte Verbindung 121 ist in Figur 4 in einem Abstand von dem Substrat 100 dargestellt, der der Hohe der Signalleitung 120 entspricht. Weiterhin ist in Figur 4 die erste Verbindung 130 und die zweite Verbindung 131 dargestellt. Oberhalb der ersten Verbindung 130 und der zweiten Verbindung 131 befindet sich die bereits im Zusammenhang mit Figur l angesprochene Dielektrizitätsschicht 140, die in Figur 4 als eine sowohl für die erste Verbindung 130 als auch für die zweite Verbindung 131 gemeinsame Dielektrizitätsschicht 140 vorgesehen ist.

In Figur 5 ist die erfindungsgemä#e Vorrichtung in perspektivischer Darstellung dargestellt. Auf dem Substrat 100 befindet sich die erste Masseleitung 110 und die zweite Masseleitung 111 des Wellenleiters. Zwischen diesen Masseleitungen 110, 111 befindet sich die unterbrochene Signalleitung 120. Die beiden Enden der Signalleitung 120

werden durch die dritte Verbindung 121 überbrückt. Weiterhin ist in Figur 5 die Dielektrizitatsschicht 140 dargestellt.

Die unterhalb der Dielektrizitätsschicht 140, das heißt in Richtung auf das Substrat 100 hin, vorgesehenen ersten und zweiten Verbindungen 130,131 zwischen den Masseleitungen 110,111 sind wegen der perspektivischen Darstellung in Figur 5 nicht dargestellt.

In Figur 6 ist ein Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. Im Ersatzschaltbild sind die beiden Masseleitungen 11D, III lediglich in Form einer einzigen Leitung des koplanaren Wellenleiters dargestellt. Dies kommt daher, dass sich die Masseleitungen 110, Ill auf gleichem Potential befinden. Weiterhin ist die Signalleitung 120 des koplanaren Wellenleiters in Figur 6 dargestellt. Zwischen der Signalleitung 120 und den Masseleitungen 110, III sind parallel zueinander eine erste Impedanz und eine zweite Impedanz angeordnet. Die erste Impedanz umfasst in Reihe eine erste Teilkapazität 201 und eine erste Induktivität 210. Die zweite Impedanz umfasst in Reihe eine zweite Teilkapazität 202 und eine zweite Induktivität 211. Die beiden Impedanzen gemeinsam bilden die Kondensatoranordnung 200. Die erste Teilkapazität 201 wird zumindest teilweise durch die erste Verbindung 130 und die dritte verbindung 121, die beide in Figur 6 nicht dargestellt sind, realisiert. Die zweite Teilkapazität 202 wird zumindest teilweise durch die zweite Verbindung 131 und die dritte Verbindung 121, die beide in Figur 6 ebenfalls nicht dargestellt sind, realisiert. Die beiden Teilkapazitäten 201, 202 sind veränderbar vorgesehen, und zwar erfindungsgemä# insbesondere dadurch, dass sich die dritte Verbindung 121 mechanisch verformt und somit, zumindest in Teilbereichen, ihren Abstand zur ersten Verbindung 130 bzw. zur zweiten Verbindung 131 ändert, was die Teill @apazitäten 201, 202 beeinflusst. Die erste Induktivität 210 wird im

Wesentlichen durch die erste Verbindung 130 realisiert und die zweite Induktivität 211 wird im Wesentlichen durch die zweite Verbindung 131 realisiert. Durch die Strukturierung der ersten Verbindung 130 und der zweiten Verbindung 131, die jeweils als Gleichspannungskurzschluss zwischen den Masseleitungen 110, 111 wirken, wird die erste und zweite Induktivität 210, 211 erzeugt, die durch Änderung des Länge- Breite-Verhältnisses, der Form, beispielsweise mäanderförmig oder ähnliches, vorgebbar ist.

In Figur 4 und 5 ist die mechanisch verformbare dritte Verbindung 121 für den Fall dargestellt, dass das dargestellte Teilstuck des koplanaren Wellenleiters einen hohen Transmissionskoeffizienten und einen geringen Reflexionskoeffizienten autweist. Der Abstand der ersten Verbindung 130 und der zweiten Verbindung 131 einerseits und der dritten Verbindung 121 andererseits, der zusammen mit den elektrischen Eigenschaften der Dielektrizitätsschicht 140 die Kapazität der Kondensatoranordnung 200 maßgeblich bestimmen, ist in Figur 4 mit maximalem Abstand dargestellt.

Die Kapazität der Kondensatoranordnung 200 ist in diesem Fall sehr klein und ist für die Eingangsdämpfung beispielsweise eines Kurzschlussschalters maßgebend. Für den Fall, dass zwischen der ersten Verbindung 130 und der zweiten Verbindung 131 einerseits und der dritten Verbindung 121 andererseits eine elektrische Spannung, beispielsweise eine Gleichspannung, angelegt wird, ergibt sich eine elektrostatische Anziehungskraft zwischen der ersten bzw. zweiten Verbindung 130, 131 und der dritten Verbindung 121.

Dies führt dazu, dass die dritte Verbindung 121, da mechanisch verformbar, verformt und zumindest in einem Teilbereich, nämlich im Wesentlichen in der Mitte der Metallbrücke 121, zur ersten bzw. zweiten Verbindung 130, 131 bzw. zur auf die erste bzw. zweite Verbindung 130, 131 aufgebrachte Dielektrizitätsschicht 140 gezogen wird. Das

Dielektrikum, insbesondere Siliciumdioxid oder Siliciumnitrid, verhindert einen galvanischen Kontakt der insbesondere als Schalter ausgebildeten Vorrichtung in diesem ausgeschalteten Zustand. Hierdurch ändern sich die Teilkapazitäten 201 und 202 derart, dass die Kapazität der Kondensatoranordnung 200 größer wird. Erfindungsgemäß wird also durch das Anlegen oder Entfernen einer elektrischen Spannung zwischen der ersten und zweiten Verbindung 130,131 einerseits und der dritten Verbindung 121 andererseits die Kapazität der Kondensatoranordnung 200 verändert und die Vorrichtung-bei der Ausbildung der Vorrichtung als Schalter-geschaltet. Die in Figur 4 und 5 dargestellte Stellung der dritten Verbindung 121 entspricht dem Betrieb der Vorrichtung mit Durchgang und wird als angeschalteter Zustand bezeichnet. Der in Figur 4 nicht dargestellte Zustand einer durch eine elektrische Spannung zur ersten und zweiten Verbindung 130, 131 hin gezogenen dritten Verbindung 121 entspricht einem ausgeschalteten Schalter. Dies ist deshalb der Fall, weil eriindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Wellenleiter, der das in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Teilstück umfasst, mit einer vorgegebenen Betriebsfrequenz betrieben wird. Die Kapazität der Kondensatoranordnung 200 nimmt in Abhangigkeit einer elektrischen Spannung zwischen der ersten und zweiten Verbindung 130, 131 einerseits und der dritten Verbindung 121 andererseits zwei Kapazitätswerte an, die im Folgenden als erste Gesamtkapazität und als zweite Gesamtkapazität bezeichnet werden. Die erste Gesamtkapazität entspricht dem ausgeschalteten Zustand, das heilt die dritte Verbindung 122 ist, bedingt durch die angelegte elektrische Spannung zur ersten bzw. zweiten Verbindung 130, 231 hin gezogen. Die zweite Gesamtkapazität entspricht somit dem in Figur 4 dargestellten eingeschalteten Fall, bei dem die dritte Verbindung 121 mechanisch nicht verformt ist.

Erfindungsgemäß wird die erste Gesamtkapazität und die

zweite Gesamtkapazität durch Variation insbesondere der Breite und Länge der ersten und zweiten Verbindung 130,131 und der dritten Verbindung 121, sowie der Dicke und den Materialeigenschaften der Dielektri2itatsschicht 140 und der Höhe der Signalleitung 120 festgelegt. Erfindungsgemäß ist es insbesondere vorgesehen, dass die Verbindungen 130, 131, 121 die Dielektrizitätsschicht 140 und die Signalleitung 120 so dimensioniert sind, dass die erste Impedanz-bei der Betriebsfrequenz und in ausgeschaltetem Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung-gerade aufgehoben wird bzw. möglichst klein wird. Die Einstellung der ersten Induktivität 210 geschieht erfindungsgemäß im wesentlichen durch die Dimensionierung und Formgebung der ersten Verbindung 130 zwischen den Masseleitungen 110, 111 des Wellenleiters. Fur die zweite Impedanz gilt Entsprechendes, wobei hier jedoch die Formgebung der zweiten Verbindung 131 für die zweite Induktivität 211 maßgebend ist.

Die dritte Verbindung 121 ist erfindungsgemå eine dünne Metallbrucke 121, die zwischen die Enden der unterbrochenen Signalleitung 120 des Wellenleiters gespannt wird. Zwischen den Masseleitungen 110, ill wirken die erste und die zweite Verbindung 130,131 als Gleichspannungskurzschlusse. Die erste Verbindung 130 bildet mit der dritten Verbindung 121 die erste Teilkapazität 201 und die zweite Verbindung 131 bildet mit der dritten Verbindung 121 die zweite Teilkapazitat 202. Durch die erste Induktivität 210 in Reihe mit der ersten Teilkapazität 201 und der zweiten Induktivität 211 in Reihe mit der zweiten Teilkapazität 202 wird jeweils ein Serienschwingkreis gebildet, dessen Resonanzfrequenz in ausgeschaltetem Zustand der dritten Verbindung 121 durch geeignete Dimensionierung der Induktivitäten 210, 211 und der Teilkapazitäten 201, 202 bei der Betriebsfrequenz der Vorrichtung liegt. Dadurch wird die Impedanz zwischen Signalleitung 120 und den Masseleitungen

110, Ill gegenüber der Impedanz der reinen Teilkapazitäten (ohne Induktivitäten) stark reduziert, wodurch die Isolation einer als Hochfrequenzschalter ausgebildeten Vorrichtung wesentlich verbessert wird. limitiert wird die Isolation nunmehr durch die ohmschen Verluste in der ersten bzw. zweiten Verbindung 130, 131. im eingeschalteten Zustand wird die Vorrichtung bzw. das Bauteil oder Bauelement bei Betriebsfrequenz durch die jeweils verringerten Teilkapazitäten 201, 202 (die Metallbrücke 121 ist"oben") außerhalb dieser Resonanzfrequenz betrieben, sodass sich keine höhere Einfügedämpfung ergibt. Wird die Länge der dritten Verbindung 121 geeignet dimensioniert, z. B. die Hälfte der effektiven Wellenlänge bei der Betriebsfrequenz, kompensieren sich die Reflexionen an den Stoßstellen bzw. den Übergangsstellen zwischen koplanarem Weilenleiter (das heißt den Enden der Signalleitung 120) und der dritten Verbindung 121, wodurch die Einfügedämpiung der beispielsweise als Schalter vorgesehenen Vorrichtung und somit die Anpassung verbessert werden. Dies entspricht einer Transformation der Impedanz der dritten Verbindung 121 auf die Impedanz des koplanaren Wellenleiters. Die Länge der dritten Verbindung 121 wird nicht durch einen Höchstabstand der Masseleitungen bei hohen Betriebsfrequenzen limitiert.

Hierdurch ist bei höheren Betriebsfrequenzen keine vergrößerte Schaltspannung, das heißt zwischen die erste bzw. zweite Verbindung 130, 131 einerseits und die dritte Verbindung 121 andererseits anzulegende Spannung, aufzuwenden.

Erfindungsgemä# ist insbesondere vorgesehen, die Betriebsfrequenz im Bereich von etwa 77 GHz oder etwa 24 GHz wählen zu können. Dadurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere im Bereich ACC (Adaptive Cruise Control) oder SRR (Short Range Radar) geeignet.

Der dritte Abstand 133 wird erfindungsgemäß so gewählt, dass die Einfügedämpfung möglichst gering ist. Bei der Wahl des dritten Abstandes 133 von ungefähr cinem Viertel der effektiven Wellenlänge (bei der Betriebsfrequenz), kompensieren sich die Reflexionen an den durch die Gegenelektroden, das heißt die erste Verbindung 130 und die zweite Verbindung 131, mit der Brücke, das hei#t die dritte Verbindung 121, gebildeten Kapazitaten im eingeschalteten.

Zustand, das heißt die Anpassung der Schalterstruktur verbessert sich erheblich.

Erfindungsgemäß ist es auch vorgesehen, mehr als zwei Verbindungen zwischen den Masseleitungen 110, 111 des Wellenleiters vorzusehen. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, daS eine solche Anzahl ungerade ist, weil sich dann eine solche Verbindung zwischen den Masseleitungen 110, all des Wellenleiter auch in der Mitte vorsehen last, wo die Auslenkbarkeit der Metallbrücke 121 am leichtesten möglich ist.