圖4、二維MEMS可調周期性缺陷接地（PDGS）諧振器結構

圖5、MEMS器件的發展狀況，橫條上所注為提供產品的公司

MEMS開關的性能是整個MEMS開關可調濾波器的關鍵，然而，MEMS開關仍存在很多的問題，例如：直流驅動電壓（5V～60V）要求過高、使用壽命有限、開關速度過慢等。MEMS開關可調濾波器要實現產業化，還得有一段路程要走。圖5是BouchaudJ等人對MEMS器件的發展態勢的評估圖，可以看出，各類MEMS器件正逐步走向產業化。隨著MEMS開關器件的發展成熟，MEMS開關可調濾波器將在微波通信領域發揮巨大的作用。

1.2、MEMS可變電容可調濾波器

采用MEMS開關的可調濾波器所能調節的頻率范圍是離散的值，這限制了MEMS開關可調濾波器的使用范圍。而采用可變電容的MEMS可調濾波器可以實現頻率的連續調節。

MEMS可變電容可調濾波器的研究也逐漸成為MEMS濾波器的一個熱點。Hong.Teuk Kim等人采用懸臂式MEMS可變電容實現了兩個Ka波段的可調帶通濾波器，可調范圍分別是4.2%（26.6GHz）和2.5%（32GHz），通帶插人損耗分別為4.9dB和3.8dB。A1-Ahmad.M等人提出的耦合微帶上的LTCC（低溫燒結陶瓷）帶通濾波器，使用壓電材料設計的MEMS可變電容，頻率調節范圍從1.1GHz-2.6GHz，插入損耗在2dB-4dB之間。

目前，國際上報道的MEMS可變電容可調濾波器的損耗一般比MEMS開關可調濾波器大，并且MEMS可變電容發展目前還不成熟（如圖5所示）。因此，要得到性能優越的連續可調濾波器，還得期待MEMS技術的進一步發展。

2、非調節MEMS濾波器

非調節MEMS濾波器按工作原理可以劃分為兩類：（1）MEMS諧振器；（2）基于MEMS工藝的RLC調諧濾波器。MEMS諧振器有機械式諧振器和介質諧振器兩大類。用MEMS機械式諧振器制作的濾波器雖然性能優異，但是其應用頻率范圍在100MHz范圍以內，在此不做后續討論。MEMS介質諧振器主要有體聲波器件（BAW）和SMR型器件，由于SMR型器件還存在很大的技術和工藝方面問題，這里不做詳細討論。下面主要討論MEMS介質諧振器中相對比較成熟的薄膜體聲波諧振器（FBAR）。

2.1、薄膜體聲波諧振器（FBAR）

薄膜體聲波諧振器（FBAR）的結構如圖6所示，它由3個基本單元構成：產生諧振的壓電薄膜、施加電場的電極以及建立駐波的反射面。輸入的電信號由壓電薄膜的逆壓電效應轉化為聲信號；當聲波在上下界面內諧振時，阻抗表現為最大值（并聯諧振）或最小值（串聯諧振）；最后由壓電薄膜的壓電效應將聲信號轉化為電信號輸出。諧振頻率上的聲波損耗最小，只能使特定頻率的波通過，通過級聯可以實現帶通濾波器。

圖6、薄膜體聲波諧振器（FBAR）結構示意圖

FBAR濾波器的Q值數量級可以達到一千以上，它能夠處理2W 以上的輸出功率，具有很強的功率處理能力；同時，FBAR可以實現單片集成，這是一些常用的射頻濾波器如陶瓷濾波器、SAW（表面聲波濾波器）所不具有的優勢。表1列出了幾種濾波器的比較：

表1、幾種濾波器的比較