微机电系统在电子通讯领域中的应用

微机电系统在电子通讯领域中的应用

袁嘉豪成一诺

关键词：微机电系统；电子通讯领域；概述；具体应用

引言

微机电系统是新的科学技术，在经济发展以及科技进步的背景下，也研发出更多的集成元件，使得该领域的工作效率得到显著提升。微机电系统发挥着重要的作用，并彰显出独特的优势。随着微机电系统的不断更新以及推广运用，也带给人们生活很大的影响，提供了更多的便捷。尤其是目前电子制造业得到逐渐发展与创新，使得微机电系统得到广泛的应用。因而，需要客观认识微机电系统的特点与优点，然后分析该系统在电子通讯行业的应用。

一、关于微机电系统的相关概述

（一）微机电系统的概念

微机电系统的简称是MEMS，往往指的是可以开展很多生产，并把信号处理、微型机构以及电源和通信等集成为一体的系统或者微型元件。该系统在半导体技术与先进制造技术的基础上来形成的新的系统。这一系统一般使用的尺寸是纳米或者微米，并由微电源、动作器和传感器三部分所构成。微机电系统是经过光学、化学以及电子工程等多方面行业进行交叉所出现的学科，并在电子通讯、智能家居等方面得到普遍的运用。这一系统的最大目标是达到集成化、微型化，以及逐渐朝着新的作用以及新技术层面进行转变，实现创新发展的过程。其研究的方向主要包含三个方面：首先，是基础理论部分。微电子技术在尺寸方面逐渐缩短的前提下，其中具备的物理理论以及相关规律仍然能够使用。但是，由于环境发生一定的变化，也使得以前的理论知识也会随着发生改变，例如尺寸、表面效应等。因此，需要对热力学、微结构学等理论知识进行进一步分析。其次，是基础技术部分。主要指的是微设计、集成技术等很多前提性的技术进行不断更新与创新。最后，技术应用部分。把微机电系统使用到其他行业里，能够促进其他行业学科的发展，以及实现不同学科的一起进步。

（二）关于微机电系统的特点和优势

微机电系统有着自身的特点，并彰显出独特的优势，发挥着重要的作用。微机电系统主要包含四个方面：第一，其外部体现出尺寸小、重量轻以及能耗少等特征，其中主要运用的制造材料为硅，具备很好的几机电作用。对于硅材料而言，其密度与铝较为接近，体现出质轻的特点。同时拥有良好的抗性，以及散热性能。第二，微机电系统能够开展很多的生产，运用微加工技术能够同时生产出很多的微机电系统，并使得生产成本有效降低。第三，微机电系统拥有很高的集成性，能够将各种制动方向、敏感方向以及功能等传感器或执行器实现一体化。以及能够将各种类型的元器件进行集成，形成了复杂以及整体的微机电系统。第四，微机电系统可以实现多种学科的交叉与结合，既包含很多学科的先进技术，而且经过微机电系统可以促进多种学科的共同发展。

微机电系统在芯片方面遵循一定的功能要求，并实现微机械以及微电路的集成化。当前，尺寸已经实现纳米的层次。微机电技术来自于1980时期，并经过多种技术与设备的促进下，使得微机电系统发展更加迅速。微机电系统是在微电子技术以后出现的新的技术层面，并发展为促进我国经济发展以及增强国家实力的关键途径。这里可以看出微机电系统具有自身的优势，集中体现在五个方面：其一，由于尺寸微小，能够使用到很多高精尖的行业里。例如胶囊内镜的使用，就是运用微机电系统对人体消化系统进行有效以及拍照的检查方式。其二，能耗较低。微机电系统在能耗方面比较低，仅仅需要很少的能量就可以实现长时间的运转。其三，重量较轻，对相关设备不够构成相应的影响。其四，在价格方面比较低廉。伴随着微机电系统的逐渐成熟，很多生产得到实现，进而也使得该系统的价格得到降低。其五，具有良好的稳定性能。微机电系统可以运用硅材料开展制造过程，并拥有较高的稳定性。

二、微机电系统在电子通讯领域中的具体应用

（一）MEMS天线

关于电子通讯，微型天线发挥着重要的作用，可以用在GPS定位、蓝牙传输等通信方面。目前，微机械加工方式已经实现三维天线、微型平面里的使用，既能够大幅度缩短天线的尺寸，又可以改善与提高天线的整体效率。依据目前的实际运用状况，能够将微机电系统天线有着多方面的发展趋势。一方面，能够经过微机电系统开关实现相控阵天线的进一步简化。另方面，达到变波束天线。这种天线主要经过运用微机电系统开关，依据具体的要求来改变波束与频率，进而能够在一个天线构造方面达到多种作用。通过深入的探究，已经研发出很多微机电系统相关的天线，例如有源天线、微带天线等很多种天线方式。

（二）光纤通信网络

光纤通信网络在开展信息数据传输环节中，主要运用的传输方式就是光—电—光。运用交叉点和相关的转换开关实现通信过程。但是，运用以上方式开展传输，会在一定程度上阻碍着宽带网络的发展，这也是当前通信网络发展中遇到的制约因素。能够运用微机电系统建立微镜阵列，进而达到某一光纤里的信息朝着其他光纤实现直接输送的过程。假如把相关的元件都开展微机电系统的再次改造，那么可以达到终端间的全光网状况，例如可调滤波器、可变光衰减器等等。

（三）电子通信硬件

把微机电系统运到在通信硬件设施的微机电系统开关和传输线、微机电系统移项器和谐振器等层面。微机电系统的开关作用是针对收发、传送的信息开展切换的过程，和以前的其他元件相比较，微机电系统开关具有能耗低、尺寸小等长处。微机电系统开关在机械结构、传导器件等方面有着重要的作用，可以在一定程度上提升以上设备的通讯水平。同时使用MEMS生产的传输线，不仅可以提高传输线拥有的抗性功能，而且能够保障通讯领域在开展数据传输过程中的安全与稳定作用。移项器作为通信系统里面中心构成元素，以前的移项器在性能、灵敏程度以及尺寸等方面都暴露出一些问题与不足。而运用微机电系统制造的移项器，既可以实现损耗降低、频带变宽等作用，又能够达到微机电系统的集成化，有助于提高移项器的基础功能。运用微机电系统技术所研发的腔体谐振器，就具有宽频带、损耗少等优点，并拥有着很好的发展情景。

（四）微波收发机

微波收发机是无线通讯里具有非常重要效果的收发机，其组成元件主要是功率放大器、低噪放大器等部分所构成。当前，运用相关的元件、电路以及器件可以实现收发机的集成化过程，进而形成新的微波收发机。与此同时，能够实现针对功放输出进行相关的高质量的网络匹配。运用微机收发系统开展相应的元件的改造和升级，进而可以把不同类型的元件进行有效的组合，使得全部系统变得更全面和完善。这样不仅可以使得微波收发机的相应功能受到调整与改善，而且可以在很大程度上提升其兼容性能。还有，微波收发机的使用，也可以使得微波收发机实现高度集成，并使得生产成本得到有效减少。

结语

总之，微机电系统在电子通讯领域中有着重要的优势与作用，需要提高相应的重视。在电子通讯领域里，微机电系统得到普遍的使用，并在天线、光纤网络等方面有着重要的效果。因此，不仅需要客观全面认识微机电系统的特点与技术优点，而且需要结合电子通讯领域发展趋势实现合理应用。

参考文献

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[2]张博.浅析微机电系统在电子通讯领域中的应用[J].电子制作,2012(10):39.

[3]李一冰.电子通讯领域中微机电系统的应用分析[J].通讯世界,2015(12):45-46.