目前，MMIC技術已在軍事系統(tǒng)和空間系統(tǒng)以及無線通訊方面占據(jù)極其重要的位置。但隨著現(xiàn)代軍事電子系統(tǒng)的不斷發(fā)展，未來數(shù)字戰(zhàn)對微波部件的技術性能包括微波性能、重量尺寸、互操作性及抗惡劣環(huán)境能力提出了更高的要求，MMIC主要在以下幾個方面存在不足。

4.1 功率問題

MMIC功率發(fā)生器的單個Si、GaAs或InP晶體管通常提供不出多數(shù)有源系統(tǒng)所需要的連續(xù)波功率，需要功率合成，而平面電路不可避免的損耗造成合成效率較低，寄生效應的存在對系統(tǒng)的寬帶性能會造成傷害。另外，作為微波器件和電路，由于PN結的存在使電路損耗較大，電路效率較低，因而對發(fā)射功率與系統(tǒng)供電提出了較高的要求。

4.2 體積重量問題

作為機載或星載應用的有源相控陣雷達系統(tǒng)，希望微波模塊體積盡可能地小，重量盡可能地輕，而微波前端由于技術原因目前仍使用較多的離散元件，無法做到系統(tǒng)集成。同時系統(tǒng)中大量采用的波導系統(tǒng)使系統(tǒng)的體積重量大大增加。系統(tǒng)中的晶振、SAM、VCO等無法做到單片集成，從而影響了系統(tǒng)的高性能與微小型化的同步發(fā)展。

4.3 傳輸線

MMIC中使用的傳輸線處于一個非均勻的環(huán)境中，上部是空氣，下部是介電常數(shù)遠大于空氣的半導體襯底，不能實現(xiàn)理想的TEM模傳輸，存在著高次模和襯底模。存在非TEM模使微帶線的分析和設計難度增大，工作帶寬受到限制，襯底模導致信號的損耗。對于毫米波MMIC，傳統(tǒng)的微帶線的損耗同時還包括寄生輻射和接地通孔的寄生損耗。

4.4 集總元件問題

MMIC還大量使用了集總元件，主要特點是面積小、成本低、帶寬大。其中高功率振蕩器、功率放大器以及寬帶電路常選擇集總參數(shù)設計。由于能提供比分布參數(shù)更大的變換比，集總參數(shù)元件還廣泛用于阻抗變換器。但集總參數(shù)元件寄生效應大，不能視之為本征性能的純元件，不僅使電路的微波性能受損，而且由于其復雜性而難以建模，給MMIC設計增加了難度。

4.5 RFMEMS的優(yōu)勢

MEMS本質上是一種機械系統(tǒng)。MEMS器件中僅包含金屬和介質，而不存在半導體結，因此既沒有歐姆接觸的擴散電阻，也不呈現(xiàn)勢壘結的非線性伏安特性，因此RFMEMS具有超低的損耗、良好的線形特性。MEMS的膜片、懸臂等零件惰性極小，因而響應速度快，其運動受靜電控制，使直流功耗降低，MEMS獨特的工藝技術使系統(tǒng)單片集成化成為了可能，其幾何尺寸、功能、重量、物理性能等方面的優(yōu)越性可以實現(xiàn)更強的性能，彌補MMIC的不足。

5 RFMEMS需解決重點問題

5.1 封裝問題

MEMS產品實現(xiàn)商品化的前提必須解決封裝問題，因為MEMS產品容易受周圍環(huán)境的影響，RFMEMS電路正常1=作很大程度上取決于由封裝所提供的內部環(huán)境與保護。而目前有關MEMS封裝的研究還處于初級階段，MEMS器件的多樣性和非密封性往往需要為每種器件單獨開發(fā)相應的封裝技術，需要在不影響MEMS器件I生能的前提下，為設計者提供一系列標準化的封裝技術。

5.2 可靠性問題

RFMEMS有源器件，尤其開關必須表現(xiàn)出優(yōu)良的可靠性，才能介入系統(tǒng)應用。由于RFMEMS特殊的結構，主要存在以下失效機理：

①梁結構的斷裂；②薄膜結構的磨損；③可動結構在應力作用下的疲勞；④環(huán)境導致的失效，包括高溫、輻射、振動、沖擊等因素，包含著對惡劣環(huán)境的適應能力。

5.3 RFMEMS的設計技術

RFMEMS的設計技術主要包括以下內容：①仿真與集總參數(shù)模型的建立；②經過驗證的標準化器件庫的建模；③器件內部的電磁場模型與數(shù)學分析等。

目前絕大多數(shù)MEMS器件都沒有精確的解析模型預測其行為，所以需要高效率的模擬和仿真工具，精確預測MEMS行為，縮短開發(fā)時間，適應市場要求。

MEMS器件的設計必須同復雜的工藝流程分離，必須開發(fā)出相應的工藝例程，提供與工藝相關的交互式設計接口，降低MEMS的設計門檻，提高器件的工藝性。

6 RFMEMS的應用前景

RFMEMS的研究目標是實現(xiàn)集成在單芯片上的RF系統(tǒng)。目前的研究主要集中在兩個方面：

①高O值無源元件的實現(xiàn)，主要是利用MEMS技術盡可能地減小襯底損耗；②設計出高性能的有源RFMEMS結構器件。

從其技術層面上分類，可以分為以下3類：