射频MEMS开关作为微机电系统中可控制信号导通与断开的关键电子元器件,因其小尺寸、低成本及高可靠性等特点可广泛应用于各种射频、微波和毫米波通讯系统中。论文提出一种直板型射频MEMS开关,通过器件的结构设计、仿真优化、工艺加工等对其技术性能开展研究,通过突破射频MEMS开关设计及制造等关键技术,弥补传统开关性能不足,实现器件的低驱动电压、低插入损耗、高隔离度、小体积等性能,旨在获得适用于5G通信应用的串联接触式射频MEMS开关。论文首先对射频MEMS开关的整体结构设计和优化进行研究。利用开关的静力学模型,分析了开关相关的结构参数对驱动电压的作用;利用开关的集总参数等效电路模型,确定了开关各参数对其微波性能的影响;利用HFSS软件建模仿真和优化开关的一些几何尺寸,获得了上电极的结构参数;利用Comsol软件对开关上电极的应力进行仿真,确保开关在驱动电压下不发生严重的翘曲现象。最后得到的直板型上电极、渐变型下电极等开关结构具有理想的力学和电学仿真性能。论文针对射频MEMS开关的制作工艺进行研究,说明版图设计的规则并完成了开关版图的设计,并提供了具体的加工步骤和重要工艺参数,重点阐述了淀积、光刻、刻蚀等工艺操作,最后获得了射频MEMS开关样品,该样品上电极平整,牺牲层释放充分,没有发生翘曲和粘连现象。论文还提出了对射频MEMS开关样品的性能测试方法,并对研制的开关样品完成了性能的测试与分析。测试结果显示,开关的驱动电压约为9.9V,且响应速度较快,约为4.215μs。在DC~6GHz内,开关具有较好的微波性能,其插入损耗小于1.23dB,隔离度大于35.27dB,回波损耗大于33.99dB,驻波比小于1.14。通过论文的研究,实现了一种低驱动电压、快速响应、低插入损耗、高隔离度的射频MEMS开关,为我国在5G通信领域的应用奠定一定的基础。