About / Advertise
Kompakt, billig, snabb, bredbandig och låg förlust. Det är vad uppstartsföretaget Teravicta lovar med sina mikromekaniska switchar.– Mikromekaniska switchar har stora fördelar jämfört med dagens lösningar där man använder elektromekaniska reläer eller Reed-reläer. De har hälften så stor signalförlust, dramatisk snabbare switchhastighet, de är mycket likformiga och den kanske största fördelen för testtillämpningar är att de håller minst 40 gånger mer längre än mekaniska switchar. Plus att de är mindre, säger Teravictas vd Ray Burgess.
Men mikromekaniska switchar är inget nytt. Många stora företag, däribland Intel, Texas Instruments, Motorola och Samsung, släppte sampel runt millennieskiftet. Men ingen har fått igång volymproduktionen.
Problemen hänger samman med att de olika kraven som ställs på en switch är i konflikt med varandra. Det gäller bland annat att förlusterna ska vara så små som möjligt. För att klara det bör man välja en mjuk metall och ha så hög kraft som möjligt för att stänga switchen. Det leder samtidigt till att switcharna riskerar att fastna i stängt läge efter en tid.
För att slippa det kan man göra gapet mellan öppet och stängt läge större och samtidigt ha en större kraft som vill hålla switchen öppen. Då blir switchen antingen långsammare eller så går den sönder efter en tids användning.
– Vi har löst problemen med en tallriksformad switch som har tre fjädrar och så har vi en egenutvecklad kapsling där ett lock bondas fast redan i renrummet, säger Ray Burgess.
Switchen är gjord i metall och kan i princip tillverkas på vilken bärare som helst bara den är tillräckligt plan. Idag använder man ett keramiskt substrat men glas eller plast är också möjligt. Tillverkningen sker i företagets egen fabrik i Austin, Texas, men för att klara volymproduktionen har man ett samarbete med ett företag i Hong Kong som håller på att bygga upp en identisk fabrik där.
Marknaden för den här typen av switchar som klarar signaler upp till 1 A var värd drygt 900 miljoner dollar i fjol och spås växa med runt 14 procent per år. De stora delmarknaderna är mobiltelefoner, infrastruktur till telenätet, testutrustningar och slutligen militär- och rymdtillämpningar.
– Idag kan det sitta 10 000 till 20 000 switchar i ett testhuvud och de kan behöva bytas efter fyra månader.
En annan lockande tillämpning är mobiltelefoner som ska klara allt fler frekvensband, trådlösa standarder men även antenndiversitet. Det leder till krav på fler antenner som måste kunna kopplas i och ur snabbt och utan förluster.
Teravictas första produkten kom i mars förra året och är en Single Pole Double Throw (SPDT) med en bandbredd på 7 GHz. Den har en isolation på 35 dB vid 1 GHz, en förlust på mindre än 0,1 dB vid 1 GHz och en linjäritet (IP3) på över 65 dB.
Tiden för att switcha är mindre än 100 μs och den tål över 100 miljoner omkopplingar av en signal på 15 W. Kapseln har måtten 3,25 x 4,5 x 1,25 mm.
Nu släpper företaget en plan för fler produkter. Det kommer en billigare switch som ska kosta under åtta dollar och klarar DC till 2,5 GHz men även en familj med utökat frekvensområde upp till 26,5 GHz.
I planerna finns också nya modeller med till exempel en in och fyra ut (SP4T), två in och två ut (DPDT) liksom skräddarsydda modeller.
– Det här är bara början. Vi räknar med att förbättra switcharna 10 gånger vad gäller kostnad och storlek på tre till fem års sikt, säger Ray Burgess.
