微波射頻開(kāi)關(guān)的技術(shù)參數

微波射頻之開(kāi)關(guān)參數說(shuō)明

　　備注：整理的資料均是產(chǎn)品選擇時(shí)的基本參數，具體工作原理不作詳細介紹，可參見(jiàn)相關(guān)參考書(shū)目。

PIN二極管開(kāi)關(guān)

　　微波開(kāi)關(guān)利用PIN管在直流正、反偏壓下呈現近似導通和關(guān)斷的阻抗特性，實(shí)現了控制微波信號通道轉換的作用。

PIN 二級管的直流伏安特性和PN結二極管是一樣的，但是在微波頻段卻有本質(zhì)的區別。由于PIN二級管I層的總電荷主要由偏置電流產(chǎn)生，而不是由微波電流瞬時(shí)值產(chǎn)生的，所以其對微波信號只呈現一個(gè)線(xiàn)形電阻。此阻值由直流偏置決定，正偏時(shí)阻值小，接近于短路，反偏時(shí)阻值大，接近于斷路。因此PIN二極管對于微波信號不產(chǎn)生非線(xiàn)形整流作用，這是和一般二極管的本質(zhì)區別，所以適合用于微波控制器件。

主要參數說(shuō)明
插入損耗和隔離度
　　PIN管實(shí)際存在一定數值的電抗和損耗電阻，因此開(kāi)關(guān)在導通時(shí)衰減不為零，成為正向插入損耗，開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)時(shí)其衰減也非無(wú)窮大，成為隔離度。二者時(shí)衡量開(kāi)關(guān)的主要指標，一般希望插入損耗小，而隔離度大。

開(kāi)關(guān)時(shí)間
　　由于電荷的存儲效應，PIN管從截止轉變?yōu)閷顟B(tài)，以及從導通狀態(tài)轉變?yōu)榻刂範顟B(tài)都需要一個(gè)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程所需要的時(shí)間成為開(kāi)關(guān)時(shí)間。

　　“開(kāi)通延時(shí)”為控制脈沖90％到受控微波脈沖包絡(luò )10％所需的時(shí)間；
　　“開(kāi)關(guān)開(kāi)通時(shí)間”為受控微波脈沖包絡(luò )從10％到90％所需要的時(shí)間，也成為“上升沿”；
　　“關(guān)斷延時(shí)”為控制脈沖10％到受控微波脈沖包絡(luò )90%所需要的時(shí)間；
　　“開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)間”為受控微波脈沖包絡(luò )從90％到10％所需要的時(shí)間，也成為“下降沿”。
　　一般“開(kāi)通延時(shí)”和“關(guān)斷延時(shí)”取決于驅動(dòng)器電路，而“上升沿”和“下降沿”取決于PIN管和偏置電路的選擇。

承受功率
　　在給定的工作條件下，微波開(kāi)關(guān)所能承受的最大輸入功率。與PIN管功率容量、電路類(lèi)型（串聯(lián)或者并聯(lián)）、工作狀態(tài)（CW和脈沖）給散熱條件有關(guān)。一般損壞機理有兩種：電壓擊穿,常見(jiàn)于脈沖功率；熱燒毀，常見(jiàn)于CW。

電壓駐波系數
　　電壓駐波系數僅僅反映端口輸入輸出匹配情況。端口電壓駐波系數最小，開(kāi)關(guān)的損耗不一定最??；但是差損最小的開(kāi)關(guān)其電壓駐波系數肯定小。

諧波
　　PIN二極管具有非線(xiàn)性，因此會(huì )產(chǎn)生諧波，當應用于較寬的場(chǎng)合時(shí)，諧波可能落入帶內而無(wú)法濾除，所以要給予重視。

結構說(shuō)明
反射與吸收式開(kāi)關(guān)：
　　反射式開(kāi)關(guān)是通過(guò)PIN二極管導通時(shí)把輸入的微波信號反射回去而起到隔離作用的，因此在“開(kāi)”狀態(tài)下駐波關(guān)系較好，而在“關(guān)”狀態(tài)下駐波很差；吸收式開(kāi)關(guān)則采用了負載吸收PIN二極管導通時(shí)的反射信號，從而改善了端口駐波，因此其“開(kāi)”與“斷”狀態(tài)下的駐波都比較好。通常，反射式開(kāi)關(guān)的承受功率要比吸收式開(kāi)關(guān)的大一些，但是價(jià)格相對要便宜一些。而吸收式開(kāi)關(guān)可以降低在關(guān)斷狀態(tài)下對系統的級間牽引。