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由于固体开关固有的半导体衬底损耗，金属接触层的损耗，半导体结的非线性以及寄生电容等因素使传统的微波开关、移相器等存在信号传输效率低、制造成本高等缺点。微波MEMS移相器可以极低的微波损耗传输讯号，提高功率控制能力和宽带应用范围，可以直接实现高密度封装的微波多芯片模块及单片子系统，而不必走分立方式或混合集成方式从而降低体积和重量，与集成电路兼容，成本低，在大型相控阵中可节省50-75％的T/R模块。由于RF MEMS其主要应用集中在军事领域，国外实行技术封锁，我们无法学习和借鉴其技术，只有走自主研发这条路。
微波MEMS移相器主要包括了DMTL、反射式、开关线和开关网络型四种类型，从前国内外大多数研究集中在DMTL移相器。其中数字DMTL移相器结构要实现90°的相移约需8只以上的RF MEMS开关，而对于180°相移，则需要16只以上的RF MEMS开关来实现。反射式移相器在X波段的Lange耦合器占据了大的芯片面积，使用高阻硅作衬底，损耗较大。论文摈弃先前国内外大多数研究DMTL移相器，利用开关线移相器和开关网络移相器原理，分别设计了X波段4位开关线型MEMS移相器、3位高低通开关网络型MEMS移相器和5位紧凑型开关线型MEMS移相器。
论文从高阻硅的基本微波特性(高阻硅正切损耗)入手，对微波传输线(微带线、共面波导传输线CPW)、集总元件(螺线电感、MIM电容、梳齿状电容)和偏置电路(四分之一波长传输、高阻隔离线、通孔、过孔等)进行设计，通过ADS设计、仿真，工艺加工，并通过检测设计的PCM图形的微波特性结果证明实际结果与设计结果完全吻合。论文巧妙地运用四分之一波长传输线、高阻线、螺线电感和接地电容等手段以及新颖的RF MEMS开关结构，实现了微波信号与直流驱动信号的有效隔离，具创新性。
论文首次系统的探讨了硅基通孔的形状(正方形、八角形、圆形)、输入线宽度、通孔直径、硅基厚度、不同衬底的相同尺寸通孔性能比较、最佳外通孔直径与内通孔直径的间距等对通孔微波接地性能的影响，并得到最佳通孔设计结果。利用通孔技术和双零点设计的“双调谐传输零点微机械微波滤波器”被受理发明专利。
论文设计和研制了膜桥开关、三端口开关和四端口悬臂梁式开关等十多种RF MEMS开关。建立了各种类型开关的电路模型、设计方法、工艺制作方法，分析了提高RF MEMS开关性能的途径；通过调整开关结构和介质层改良工艺，利用RF MEMS开关测试结果，进行了开关等效电路模型参数的提取，得到了比传统计算公式更精确的电路模型参数。设计的三端口开关和四端口悬臂梁式开关结构新颖，并有效地运用于新型微波MEMS移相器中，“一种驱动电压通路与射频信号隔离的微机电系统开关”获实用新型专利。
论文给出了针对X波段的微波移相器的4位开关线型MEMS移相器、3位高低通开关网络型MEMS移相器、5位紧凑型开关线型MEMS移相器的基本原理和设计思路，建立了电路拓扑，进行了相关的公式推导，给出了设计依据、仿真结果。进行了工艺设计和工艺制作，测试结果表明在小相位上具有良好的相移特性。“射频微机械系统移相器”获实用新型专利2项。
论文开展了铁电薄膜移相器的关键材料BST的研究，通过合适的Ba/Sr配比、控制原材料的颗粒度、烧结温度、时间以及加入微量添加剂MnO<,2>、MgO、SiO<,2>、Fe<,2>O<,3>，研制出介电常数可达2500的BST靶材，通过堇青石玻璃陶瓷复合介质材料，使BST介电常数连续可调，使用发泡剂、助泡剂型的添加剂以缓解靶材内应力，通过BST靶材压应力机械加固提高靶材热稳定性，有效解决了靶材易龟裂的瓶颈问题。通过磁控溅射制备出介电常数大于100的BST介质薄膜，研制中采用了包括抗龟裂、长寿命的制靶技术，成核剂添加剂技术，原位衬底加热技术，镧系化合物薄膜过渡层技术以及提高薄膜的ε值以及与BST相容的耐高温高可靠多层电极系统的制造技术。“钛酸锶钡与堇青石玻璃陶瓷复合介质材料的制备方法”、“钛酸锶钡介质靶的制备方法”、“钛酸锶钡薄膜材料的制备方法”分别被受理发明专利，“磁控溅射介质靶防龟裂加固箍环”被受理实用新型专利。