其中：
CR 為電容率：
V2 是電容器兩端最大電壓的RMS（Root-Mean-Square，均方根值）
Die Area 是指定電容所需晶粒面積
Ron 是接通狀態(tài)下的總串聯(lián)電阻

可靠度
除了所有半導(dǎo)體器件都須具備的可靠度條件外，這種接觸型MEMS器件還有額外的二類可靠度問題須關(guān)注：
• 粘附（Stiction），由兩個(gè)電容極板形成的聯(lián)結(jié)，無法松開
• 磨損（Wear-out），因長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)使用而造成器件特性改變

粘附通常都是隨機(jī)發(fā)生的，且可通過MEMS器件的設(shè)計(jì)方式來控制，以避免介質(zhì)表面的金屬與金屬部分，以及（或）高電場(chǎng)部分有密切接觸。目前市面上的最佳器件皆經(jīng)過仔細(xì)設(shè)計(jì)，可避免驅(qū)動(dòng)器相互接觸，而唯一會(huì)產(chǎn)生接觸現(xiàn)象的區(qū)域，就只有電容器部分。因此已可確定不會(huì)發(fā)生粘附問題。

至于磨損，是器件失效的常見因素，且可通過妥善設(shè)計(jì)機(jī)械MEMS梁（beam）與接觸區(qū)的方式來控制。完整的產(chǎn)品級(jí)數(shù)組包含幾十個(gè)RF-MEMS電容器件，能持續(xù)運(yùn)作超過150 x 106個(gè)周期，而一個(gè)周期是指每一次客戶通過SPI或RFFE接口進(jìn)行的狀態(tài)更改。

電壓限制

自行驅(qū)動(dòng)
MEMS器件是由集成電荷泵所產(chǎn)生的高階直流電壓所驅(qū)動(dòng)。當(dāng)此電壓通過與電容極板相接的驅(qū)動(dòng)器接頭時(shí)，極板便會(huì)因靜電力而被拉在一起。這就是電容從Cmin切換Cmax的原理。

RF信號(hào)也是隨時(shí)間變化形成電壓。此電壓以RF頻率震蕩，通常遠(yuǎn)高于MEMS器件的自我共振頻率。因此，RF電壓不會(huì)“直接”調(diào)變MEMS器件。然而，器件是靠包含直流電與二次諧波的電壓平方所驅(qū)動(dòng)。這種有效的直流電壓，就稱為RMS（Root-Mean-Square均方根）電壓（見圖3）。RF信號(hào)的RMS電壓若太高，就會(huì)造成MEMS器件“自行驅(qū)動(dòng)”，因而造成即使程序要求轉(zhuǎn)為低電容，器件卻仍處于高電容狀態(tài)的問題。要在手機(jī)前端達(dá)到如此高的電壓，就需要高功率，通常要在36dBm以上，而在過濾器中或某些高度不協(xié)調(diào)的狀況下，便可能發(fā)生高阻抗共振情形。因此，在RF的最大RMS電壓通過驅(qū)動(dòng)器終端時(shí)，就必須指定一個(gè)電容。

功率與電壓的關(guān)系就如公式 (4) 所示，其中Z為系統(tǒng)的特性阻抗（通常為50Ω），而Vpeak是RF電壓的峰值，如圖3所示。RMS電壓則可用公式 (5) 算出。

公式(4)


圖 3 Vrms 是 RF 信號(hào)所產(chǎn)生之直流電壓
（若要運(yùn)用此圖，你還需有0電位的基準(zhǔn)，以及Vpeak 值）


 公式(5)

以50Ω的系統(tǒng)來說，Vrms 就是

自行驅(qū)動(dòng)并不會(huì)造成器件毀損。因此，根據(jù)電路配置和規(guī)格偏差容許度不同，在電壓“絕對(duì)最大”的狀況下，仍有可能再次產(chǎn)生上述的自我驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象。

熱調(diào)諧
RF-MEMS器件會(huì)因高電壓驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的靜電力而閉合，且會(huì)隨著驅(qū)動(dòng)電壓的移除而打開。一旦靜電力消失，梁（beam）的彈力就會(huì)將RF-MEMS器件恢復(fù)為打開狀態(tài)。基于各種原因，這種彈力通常會(huì)比靜電力小。

恢復(fù)彈力較低就表示器件一旦閉合后，將只在驅(qū)動(dòng)電壓降至“釋放電壓”以下時(shí)才會(huì)重新打開。RF-MEMS電容器的釋放電壓遠(yuǎn)低于驅(qū)動(dòng)電壓，大約只有8V。在一般運(yùn)作情況下并不構(gòu)成問題，因?yàn)榧呻娙萜黩?qū)動(dòng)程序會(huì)徹底移除驅(qū)動(dòng)電壓以打開電容器。

若RF信號(hào)中的RMS電壓通過某個(gè)MEMS電容，且該電壓超過釋放電壓，就會(huì)造成已驅(qū)動(dòng)的MEMS器件無法打開。這會(huì)限制電容器切換至低電容狀態(tài)時(shí)可提供的RF功率。此時(shí)的功率等級(jí)，又會(huì)再次因電路配置和負(fù)載阻抗（load impedance）而產(chǎn)生不同程度的問題（VSWR，電壓駐波比），因此除非已知電路配置，否則熱調(diào)諧范圍就必須依據(jù)RMS釋放電壓來設(shè)定。

在一般的通信系統(tǒng)中，調(diào)諧器通常會(huì)在數(shù)據(jù)傳送流的暫停期間被重新設(shè)定。這就是所謂WCDMA的“壓縮模式”，或DTX的一般通信狀態(tài)。另外，許多需要熱調(diào)諧的系統(tǒng)都以較低的RMS電壓運(yùn)作，所以一般不需要超出全功率范圍的熱調(diào)諧功能。

應(yīng)用

饋電點(diǎn)調(diào)諧器

許多商業(yè)通信系統(tǒng)可因高性能的可調(diào)諧RF器件而獲益。手機(jī)和便攜式平板計(jì)算機(jī)兩種平臺(tái)的操作經(jīng)驗(yàn)也深受天線功能的制約。尺寸上的限制，讓天線設(shè)計(jì)人員很難在50Ω的器件設(shè)計(jì)出足以匹配各頻段運(yùn)作的天線。目前各手機(jī)平臺(tái)都不斷增加頻段，這使得問題更加惡化。于是天線設(shè)計(jì)人員被迫犧牲天線的輻射效率（radiation efficiency）以便匹配各頻段運(yùn)作能力。

可調(diào)諧RF器件可應(yīng)用于建立饋電點(diǎn)調(diào)諧器，以優(yōu)化天線的各個(gè)頻段，達(dá)到最大輻射效率，而不只局限于50Ω。此調(diào)諧器將能針對(duì)各波段操作進(jìn)行調(diào)整，使收發(fā)器符合天線負(fù)載。目前的WiSpry調(diào)諧器產(chǎn)品的調(diào)節(jié)能力超過19:1 VSWR，且只要使用專用寬帶電路配置即能跨824至2170MHz頻段。

目前，WiSpry調(diào)諧器產(chǎn)品采取開環(huán)（open-loop）控制。在這種配置狀態(tài)下，是采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字總線格式的手機(jī)芯片組中的一個(gè)處理器（通常是基頻處理器，但非絕對(duì)）來進(jìn)行控制。至于下一代的調(diào)諧器產(chǎn)品，將于內(nèi)部環(huán)路中加入閉環(huán)（closed-loop）調(diào)諧應(yīng)用、功率傳感器與反饋控制器等。這樣一來，傳感器也要檢測(cè)功率低于熱調(diào)諧水平的情況，并及時(shí)更改配置。

天線負(fù)載調(diào)諧器
天線負(fù)載調(diào)諧器能利用可調(diào)諧RF-MEMS電容器器件，通過直接將可變負(fù)載加進(jìn)天線結(jié)構(gòu)的方式，直接更改天線共振，讓天線能靠著調(diào)諧設(shè)定來反應(yīng)不同變化。而這是另一種折衷輻射效率和符合多頻段的方法。

可調(diào)諧濾波器
可調(diào)諧 RF器件也可用于共振電路配置，并在特定頻率提供帶拒或帶通響應(yīng)。這些響應(yīng)都可用于RF-MEMS電容器調(diào)節(jié)，且能提供控制效果良好的數(shù)字可調(diào)諧RF濾波器功能。

可調(diào)式功率放大器
RF-MEMS器件也可調(diào)節(jié)功率放大器（PA），他可以優(yōu)化PA并使之適應(yīng)各種不同運(yùn)作模式（線性與非線性）、功率等級(jí)和頻率。基于效率考慮，大部分的商用PA都運(yùn)用傳統(tǒng)的梯形網(wǎng)絡(luò)來配合輸出，而盡管電感應(yīng)只能通過傳統(tǒng)、不可調(diào)節(jié)的方式達(dá)成，RF-MEMS電容器卻能提供可調(diào)節(jié)的電容器件。

總結(jié)
上述各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，為手機(jī)產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)帶來了許多好處。運(yùn)營(yíng)商能以較低的基礎(chǔ)設(shè)備成本來增加網(wǎng)絡(luò)帶寬、增進(jìn)可用性與區(qū)域平臺(tái)的程序可編程性，更有機(jī)會(huì)通過更高質(zhì)量的服務(wù)及提升客戶滿意度的方式，達(dá)到減少客戶流失的目標(biāo)。手機(jī)制造商能實(shí)現(xiàn)多 dBs的性能增益，并降低物料清單成本（BOM）、復(fù)雜度，還能做出更小巧輕薄的外觀、降低庫存量（SKU），并讓產(chǎn)品快速上市。而用戶則能減低電話漏接幾率，使電池壽命延長(zhǎng)35%以上，且可以用更低的價(jià)格買到更多功能的手機(jī)，還可隨時(shí)隨地立即通話。擁有這些優(yōu)勢(shì)的可調(diào)諧RF，想必能成為L(zhǎng)TE的中流砥柱。